මෑත වසරවලදී, විවිධ රටවල පර්යේෂකයන් අධෝරක්ත ආලෝක තරංග හැසිරවීම අනුක්‍රමිකව සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ඒකාබද්ධ ෆෝටෝනික්ස් භාවිතා කර ඇති අතර ඒවා අධිවේගී 5G ජාල, චිප් සංවේදක සහ ස්වයංක්‍රීය වාහන සඳහා යොදවා ඇත. වර්තමානයේ, මෙම පර්යේෂණ දිශාව අඛණ්ඩව ගැඹුරු වීමත් සමඟ, පර්යේෂකයන් කෙටි දෘශ්‍ය ආලෝක පටි ගැඹුරින් හඳුනා ගැනීම සහ චිප් මට්ටමේ LIDAR, AR/VR/MR (වැඩිදියුණු කළ/අථත්‍ය/දෙමුහුන්) යථාර්ථය) වීදුරු, හොලෝග්‍රැෆික් සංදර්ශක, ක්වොන්ටම් සැකසුම් චිප්, මොළයේ බද්ධ කරන ලද දෘෂ්ටි ජාන පරීක්ෂණ ආදිය වැනි වඩාත් පුළුල් යෙදුම් සංවර්ධනය කිරීමට පටන් ගෙන තිබේ.
චිපයේ දෘශ්‍ය මාර්ගගත කිරීම සහ නිදහස්-අවකාශ තරංග ඉදිරිපස හැඩගැස්වීම සඳහා දෘශ්‍ය උප පද්ධතියේ හරය වන්නේ දෘශ්‍ය අවධි මොඩියුලේටරවල මහා පරිමාණ ඒකාබද්ධ කිරීමයි. විවිධ යෙදුම් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා මෙම ප්‍රාථමික ශ්‍රිත දෙක අත්‍යවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, දෘශ්‍ය ආලෝක පරාසයේ දෘශ්‍ය අවධි මොඩියුලේටර සඳහා, එකවර ඉහළ සම්ප්‍රේෂණය සහ ඉහළ මොඩියුලේෂන් අවශ්‍යතා සපුරාලීම විශේෂයෙන් අභියෝගාත්මක ය. මෙම අවශ්‍යතාවය සපුරාලීම සඳහා, වඩාත් සුදුසු සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් සහ ලිතියම් නියෝබේට් ද්‍රව්‍ය පවා පරිමාව සහ බල පරිභෝජනය වැඩි කළ යුතුය.
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, කොලොම්බියා විශ්ව විද්‍යාලයේ මිචල් ලිප්සන් සහ නැන්ෆැන්ග් යූ විසින් ඇඩියබැටික් ක්ෂුද්‍ර-මුදු අනුනාදකය මත පදනම් වූ සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් තාප-දෘශ්‍ය අවධි මොඩියුලේටරයක් නිර්මාණය කරන ලදී. ක්ෂුද්‍ර-මුදු අනුනාදකය ශක්තිමත් සම්බන්ධක තත්වයක ක්‍රියාත්මක වන බව ඔවුන් ඔප්පු කළහ. උපාංගයට අවම අලාභයක් සහිතව අවධි මොඩියුලේෂන් ලබා ගත හැකිය. සාමාන්‍ය තරංග මාර්ගෝපදේශ අවධි මොඩියුලේටර් සමඟ සසඳන විට, උපාංගයට අවකාශයේ සහ බල පරිභෝජනයේ අවම වශයෙන් විශාලත්වයේ අඩු කිරීමේ අනුපිළිවෙලක් ඇත. අදාළ අන්තර්ගතය නේචර් ෆොටෝනික්ස් හි ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත.
සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් මත පදනම් වූ ඒකාබද්ධ ෆෝටෝනික්ස් ක්ෂේත්‍රයේ ප්‍රමුඛ විශේෂඥයෙකු වන මයිකල් ලිප්සන් මෙසේ පැවසීය: "අපගේ යෝජිත විසඳුමේ යතුර වන්නේ දෘශ්‍ය අනුනාදකයක් භාවිතා කිරීම සහ ඊනියා ශක්තිමත් සම්බන්ධක තත්වයක ක්‍රියා කිරීමයි."
දෘශ්‍ය අනුනාදකය ඉතා සමමිතික ව්‍යුහයක් වන අතර, එමඟින් කුඩා වර්තන දර්ශක වෙනසක් ආලෝක කදම්භ චක්‍ර කිහිපයක් හරහා අවධි වෙනසක් බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය. සාමාන්‍යයෙන්, එය විවිධ ක්‍රියාකාරී අවස්ථා තුනකට බෙදිය හැකිය: “යටි සම්බන්ධ කිරීම” සහ “යටි සම්බන්ධ කිරීම.” විවේචනාත්මක සම්බන්ධ කිරීම” සහ “ශක්තිමත් සම්බන්ධ කිරීම.” ඒවා අතර, “යටි සම්බන්ධ කිරීම” සීමිත අවධි මොඩියුලේෂන් පමණක් සැපයිය හැකි අතර අනවශ්‍ය විස්තාර වෙනස්කම් හඳුන්වා දෙනු ඇත, සහ “විවේචනාත්මක සම්බන්ධ කිරීම” සැලකිය යුතු දෘශ්‍ය අලාභයක් ඇති කරයි, එමඟින් උපාංගයේ සැබෑ ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපායි.
සම්පූර්ණ 2π අවධි මොඩියුලේෂන් සහ අවම විස්තාර වෙනසක් ලබා ගැනීම සඳහා, පර්යේෂණ කණ්ඩායම ක්ෂුද්‍ර වළල්ල "ශක්තිමත් සම්බන්ධක" තත්වයක හසුරුවනු ලැබීය. ක්ෂුද්‍ර වළල්ල සහ "බස්" අතර සම්බන්ධක ශක්තිය ක්ෂුද්‍ර වළල්ලේ අලාභයට වඩා අවම වශයෙන් දස ගුණයකින් වැඩි ය. සැලසුම් මාලාවක් සහ ප්‍රශස්තිකරණයෙන් පසුව, අවසාන ව්‍යුහය පහත රූපයේ දැක්වේ. මෙය ටේපර්ඩ් පළලක් සහිත අනුනාද වළල්ලකි. පටු තරංග මාර්ගෝපදේශක කොටස "බස්" සහ ක්ෂුද්‍ර-දඟරය අතර දෘශ්‍ය සම්බන්ධක ශක්තිය වැඩි දියුණු කරයි. පුළුල් තරංග මාර්ගෝපදේශක කොටස පැති බිත්තියේ දෘශ්‍ය විසිරීම අඩු කිරීමෙන් ක්ෂුද්‍ර වළල්ලේ ආලෝක අලාභය අඩු වේ.
"අපි 5 μm අරයක් සහ 0.8 mW පමණක් වන π-අදියර මොඩියුලේෂන් බල පරිභෝජනයක් සහිත කුඩා, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ සහ අතිශයින් අඩු පාඩු සහිත දෘශ්‍ය ආලෝක අවධි මොඩියුලේටරයක් නිර්මාණය කර ඇත්තෙමු. හඳුන්වා දුන් විස්තාර විචලනය 10% ට වඩා අඩුය. දුර්ලභ දෙය නම් මෙම මොඩියුලේටරය දෘශ්‍ය වර්ණාවලියේ වඩාත්ම දුෂ්කර නිල් සහ කොළ පටි සඳහා සමානව ඵලදායී වීමයි."
ඉලෙක්ට්‍රොනික නිෂ්පාදන ඒකාබද්ධ කිරීමේ මට්ටමට ඔවුන් ළඟා වීමට බොහෝ දුරස් වුවද, ඔවුන්ගේ කාර්යය ෆෝටෝනික් ස්විච සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික ස්විච අතර පරතරය නාටකාකාර ලෙස අඩු කර ඇති බව නැන්ෆැන්ග් යූ පෙන්වා දුන්නේය. "පෙර මොඩියුලේටර් තාක්‍ෂණය මඟින් යම් චිප පියසටහනක් සහ බල අයවැයක් ලබා දී තරංග මාර්ගෝපදේශක අදියර මොඩියුලේටර් 100 ක් ඒකාබද්ධ කිරීමට පමණක් ඉඩ දුන්නේ නම්, දැන් අපට වඩාත් සංකීර්ණ ක්‍රියාකාරිත්වයක් ලබා ගැනීම සඳහා එකම චිපයේ අදියර මාරු කරන්නන් 10,000 ක් ඒකාබද්ධ කළ හැකිය."
කෙටියෙන් කිවහොත්, මෙම සැලසුම් ක්‍රමය විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර් සඳහා යෙදිය හැකි අතර එමඟින් එහි ඇති අවකාශය සහ වෝල්ටීයතා පරිභෝජනය අඩු කළ හැකිය. එය අනෙකුත් වර්ණාවලි පරාසවල සහ අනෙකුත් විවිධ අනුනාදක සැලසුම්වල ද භාවිතා කළ හැකිය. වර්තමානයේ, පර්යේෂණ කණ්ඩායම එවැනි ක්ෂුද්‍ර මුදු මත පදනම් වූ අදියර මාරු කිරීමේ අරා වලින් සමන්විත දෘශ්‍ය වර්ණාවලි LIDAR නිරූපණය කිරීමට සහයෝගයෙන් කටයුතු කරයි. අනාගතයේදී, එය වැඩිදියුණු කළ දෘශ්‍ය රේඛීය නොවන බව, නව ලේසර් සහ නව ක්වොන්ටම් දෘෂ්ටි විද්‍යාව වැනි බොහෝ යෙදුම් සඳහා ද යෙදිය හැකිය.
ලිපි මූලාශ්‍රය: https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
චීනයේ "සිලිකන් නිම්නය" - බීජිං ෂොංගුවාන්කුන් හි පිහිටා ඇති බීජිං රොෆියා ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් සමාගම, දේශීය හා විදේශීය පර්යේෂණ ආයතන, පර්යේෂණ ආයතන, විශ්ව විද්‍යාල සහ ව්‍යවසාය විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ පුද්ගලයින්ට සේවය කිරීම සඳහා කැප වූ අධි තාක්‍ෂණික ව්‍යවසායයකි. අපගේ සමාගම ප්‍රධාන වශයෙන් ස්වාධීන පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය, සැලසුම් කිරීම, නිෂ්පාදනය කිරීම, ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික නිෂ්පාදන අලෙවියෙහි නියැලී සිටින අතර විද්‍යාත්මක පර්යේෂකයින් සහ කාර්මික ඉංජිනේරුවන් සඳහා නව්‍ය විසඳුම් සහ වෘත්තීය, පුද්ගලාරෝපිත සේවාවන් සපයයි. වසර ගණනාවක ස්වාධීන නවෝත්පාදනයකින් පසු, එය නාගරික, හමුදා, ප්‍රවාහන, විදුලි බලය, මූල්‍ය, අධ්‍යාපනය, වෛද්‍ය සහ වෙනත් කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වන පොහොසත් සහ පරිපූර්ණ ප්‍රකාශ විද්‍යුත් නිෂ්පාදන මාලාවක් පිහිටුවා ඇත.
අපි ඔබ සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කිරීමට බලාපොරොත්තු වෙමු!
පළ කිරීමේ කාලය: මාර්තු-29-2023