اعليٰ مربوط پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ اليڪٽرو-آپٽڪ ماڊيوليٽر

اعليٰ لڪيريتاليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر۽ مائڪرو ويڪرو فوٽون ايپليڪيشن
مواصلاتي نظام جي وڌندڙ ضرورتن سان، سگنلن جي ٽرانسميشن ڪارڪردگي کي وڌيڪ بهتر بڻائڻ لاءِ، ماڻهو فوٽون ۽ اليڪٽران کي فيوز ڪندا ته جيئن مڪمل فائدا حاصل ڪري سگهجن، ۽ مائڪرو ويڪرو فوٽونڪس پيدا ٿيندا. بجلي کي روشني ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ اليڪٽررو آپٽيڪل ماڊيوليٽر جي ضرورت آهي.مائڪرو ويڪرو فوٽونڪ سسٽم، ۽ هي اهم قدم عام طور تي سڄي سسٽم جي ڪارڪردگي جو تعين ڪندو آهي. جيئن ته ريڊيو فريڪوئنسي سگنل کي آپٽيڪل ڊومين ۾ تبديل ڪرڻ هڪ اينالاگ سگنل عمل آهي، ۽ عاماليڪٽرو-آپٽيڪل ماڊيوليٽرموروثي غير لڪيريت هجڻ ڪري، تبديلي جي عمل ۾ سنگين سگنل بگاڙ آهي. تقريبن لڪيري ماڊوليشن حاصل ڪرڻ لاءِ، ماڊيوليٽر جو آپريٽنگ پوائنٽ عام طور تي آرٿوگونل بائيس پوائنٽ تي مقرر ڪيو ويندو آهي، پر اهو اڃا تائين ماڊيوليٽر جي لڪيريت لاءِ مائڪرو ويڪرو فوٽون لنڪ جي گهرجن کي پورو نٿو ڪري سگهي. اعليٰ لڪيريت سان اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر جي فوري ضرورت آهي.

سلڪون مواد جي تيز رفتار ريفريڪٽو انڊيڪس ماڊوليشن عام طور تي فري ڪيريئر پلازما ڊسپريشن (FCD) اثر ذريعي حاصل ڪئي ويندي آهي. FCD اثر ۽ PN جنڪشن ماڊوليشن ٻئي غير لڪير آهن، جيڪي سلڪون ماڊوليٽر کي ليٿيم نائوبيٽ ماڊوليٽر کان گهٽ لڪير بڻائين ٿا. ليٿيم نائوبيٽ مواد شاندار نمائش ڪن ٿا.اليڪٽرو-آپٽيڪل ماڊوليشنانهن جي پڪر اثر جي ڪري خاصيتون. ساڳئي وقت، ليٿيم نائوبيٽ مواد ۾ وڏي بينڊوڊٿ، سٺي ماڊوليشن خاصيتون، گهٽ نقصان، آسان انضمام ۽ سيمي ڪنڊڪٽر عمل سان مطابقت جا فائدا آهن، ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ جو استعمال اعليٰ ڪارڪردگي وارو اليڪٽرو-آپٽيڪل ماڊيوليٽر ٺاهڻ لاءِ، سلڪون جي مقابلي ۾ تقريبن ڪو به "شارٽ پليٽ" ناهي، پر اعليٰ لڪيريٽي حاصل ڪرڻ لاءِ پڻ. ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ (LNOI) اليڪٽرو-آپٽڪ ماڊيوليٽر انسولٽر تي هڪ اميد افزا ترقي جي هدايت بڻجي چڪو آهي. ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ مواد تيار ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي ۽ ويو گائيڊ ايچنگ ٽيڪنالاجي جي ترقي سان، ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ اليڪٽرو-آپٽڪ ماڊيوليٽر جي اعليٰ تبديلي جي ڪارڪردگي ۽ اعليٰ انضمام بين الاقوامي اڪيڊميا ۽ صنعت جو ميدان بڻجي چڪو آهي.

پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ جون خاصيتون
آمريڪا ۾، ڊي اي پي اي آر پلاننگ ليٿيم نائوبيٽ مواد جو هيٺيون جائزو ورتو آهي: جيڪڏهن اليڪٽرانڪ انقلاب جو مرڪز سلڪون مواد جي نالي تي رکيو ويو آهي جيڪو ان کي ممڪن بڻائي ٿو، ته پوءِ فوٽونڪس انقلاب جي جنم ڀومي جو نالو ليٿيم نائوبيٽ جي نالي تي رکڻ جو امڪان آهي. اهو ئي سبب آهي ته ليٿيم نائوبيٽ اليڪٽرو-آپٽيڪل اثر، ايڪوسٽو-آپٽيڪل اثر، پيزو اليڪٽرڪ اثر، ٿرمو اليڪٽرڪ اثر ۽ فوٽو ريفريڪٽو اثر کي هڪ ۾ ضم ڪري ٿو، بلڪل آپٽڪس جي ميدان ۾ سلڪون مواد وانگر.

آپٽيڪل ٽرانسميشن خاصيتن جي لحاظ کان، عام طور تي استعمال ٿيندڙ 1550nm بينڊ ۾ روشني جي جذب جي ڪري، InP مواد ۾ سڀ کان وڏو آن-چپ ٽرانسميشن نقصان آهي. SiO2 ۽ سلڪون نائٽرائڊ ۾ بهترين ٽرانسميشن خاصيتون آهن، ۽ نقصان ~ 0.01dB/cm جي سطح تائين پهچي سگهي ٿو؛ هن وقت، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ويگ گائيڊ جو ويو گائيڊ نقصان 0.03dB/cm جي سطح تائين پهچي سگهي ٿو، ۽ پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ويگ گائيڊ جو نقصان مستقبل ۾ ٽيڪنالاجي سطح جي مسلسل بهتري سان وڌيڪ گهٽجڻ جي صلاحيت رکي ٿو. تنهن ڪري، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ مواد غير فعال روشني جي جوڙجڪ جهڙوڪ فوٽوسنٿيٽڪ رستو، شنٽ ۽ مائڪرورنگ لاءِ سٺي ڪارڪردگي ڏيکاريندو.

روشني جي پيداوار جي لحاظ کان، صرف InP ۾ روشني سڌو سنئون خارج ڪرڻ جي صلاحيت آهي؛ تنهن ڪري، مائڪرو ويڪرو فوٽون جي استعمال لاءِ، LNOI تي ٻڌل فوٽونڪ انٽيگريٽڊ چپ تي بيڪ لوڊنگ ويلڊنگ يا ايپيٽيڪسيل واڌ جي ذريعي InP تي ٻڌل روشني جو ذريعو متعارف ڪرائڻ ضروري آهي. روشني جي ماڊليشن جي لحاظ کان، مٿي زور ڏنو ويو آهي ته پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ مواد وڏي ماڊليشن بينڊوڊٿ، گهٽ اڌ-ويو وولٽيج ۽ گهٽ ٽرانسميشن نقصان حاصل ڪرڻ آسان آهي InP ۽ Si جي ڀيٽ ۾. ان کان علاوه، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ مواد جي اليڪٽرو-آپٽيڪل ماڊليشن جي اعلي لڪيريٽي سڀني مائڪرو ويڪرو فوٽون ايپليڪيشنن لاءِ ضروري آهي.

آپٽيڪل روٽنگ جي لحاظ کان، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ مواد جو تيز رفتار اليڪٽرو-آپٽيڪل ردعمل LNOI تي ٻڌل آپٽيڪل سوئچ کي تيز رفتار آپٽيڪل روٽنگ سوئچنگ جي قابل بڻائي ٿو، ۽ اهڙي تيز رفتار سوئچنگ جي بجلي جو استعمال پڻ تمام گهٽ آهي. انٽيگريٽيڊ مائڪرو ويڪرو فوٽون ٽيڪنالاجي جي عام ايپليڪيشن لاءِ، آپٽيڪل طور تي ڪنٽرول ٿيل بيمفارمنگ چپ ۾ تيز بيم اسڪيننگ جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاءِ تيز رفتار سوئچنگ جي صلاحيت آهي، ۽ الٽرا-لو پاور واپرائڻ جون خاصيتون وڏي پيماني تي فيزڊ ايري سسٽم جي سخت گهرجن سان چڱي طرح مطابقت رکن ٿيون. جيتوڻيڪ InP تي ٻڌل آپٽيڪل سوئچ پڻ تيز رفتار آپٽيڪل رستو سوئچنگ کي محسوس ڪري سگهي ٿو، اهو وڏو شور متعارف ڪرائيندو، خاص طور تي جڏهن ملٽي ليول آپٽيڪل سوئچ ڪيسڪيڊ ڪيو ويندو آهي، شور جي کوٽائي کي سنجيده طور تي خراب ڪيو ويندو. سلڪون، SiO2 ۽ سلڪون نائٽرائڊ مواد صرف ٿرمو-آپٽيڪل اثر يا ڪيريئر ڊسپريشن اثر ذريعي آپٽيڪل رستا سوئچ ڪري سگهن ٿا، جنهن ۾ اعلي پاور واپرائڻ ۽ سست سوئچنگ اسپيڊ جا نقصان آهن. جڏهن فيزڊ ايري جي صف جو سائز وڏو هوندو آهي، اهو بجلي جي استعمال جي گهرجن کي پورو نٿو ڪري سگهي.

آپٽيڪل ايمپليفڪيشن جي لحاظ کان،سيمي ڪنڊڪٽر آپٽيڪل ايمپليفائر (ايس او اي) InP تي ٻڌل ڪمرشل استعمال لاءِ پختو ٿي چڪو آهي، پر ان ۾ اعليٰ شور جي کوٽائي ۽ گهٽ سنترپتي آئوٽ پُٽ پاور جا نقصان آهن، جيڪي مائڪرو ويڪرو فوٽون جي استعمال لاءِ سازگار نه آهن. وقتي چالو ڪرڻ ۽ انورسيشن تي ٻڌل پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ويو گائيڊ جو پيراميٽرڪ امپليفڪيشن عمل گهٽ شور ۽ اعليٰ طاقت آن-چپ آپٽيڪل امپليفڪيشن حاصل ڪري سگهي ٿو، جيڪو آن-چپ آپٽيڪل امپليفڪيشن لاءِ مربوط مائڪرو ويڪرو فوٽون ٽيڪنالاجي جي گهرجن کي چڱي طرح پورو ڪري سگهي ٿو.

روشني جي ڳولا جي لحاظ کان، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ۾ 1550 اين ايم بينڊ ۾ روشني تائين سٺي ٽرانسميشن خاصيتون آهن. فوٽو اليڪٽرڪ ڪنورشن جو ڪم محسوس نٿو ڪري سگهجي، تنهن ڪري مائڪرو ويڪرو فوٽون ايپليڪيشنن لاءِ، چپ تي فوٽو اليڪٽرڪ ڪنورشن جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاءِ. LNOI تي ٻڌل فوٽونڪ انٽيگريٽڊ چپس تي بيڪ لوڊنگ ويلڊنگ يا ايپيٽيڪسيل گروٿ ذريعي InGaAs يا Ge-Si ڊيٽيڪشن يونٽ متعارف ڪرائڻ جي ضرورت آهي. آپٽيڪل فائبر سان ملائڻ جي لحاظ کان، ڇاڪاڻ ته آپٽيڪل فائبر پاڻ SiO2 مواد آهي، SiO2 ويگ گائيڊ جي موڊ فيلڊ ۾ آپٽيڪل فائبر جي موڊ فيلڊ سان سڀ کان وڌيڪ ميچنگ ڊگري آهي، ۽ ڪپلنگ سڀ کان وڌيڪ آسان آهي. پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ جي مضبوط طور تي محدود ويگ گائيڊ جو موڊ فيلڊ قطر تقريباً 1μm آهي، جيڪو آپٽيڪل فائبر جي موڊ فيلڊ کان بلڪل مختلف آهي، تنهن ڪري آپٽيڪل فائبر جي موڊ فيلڊ سان ملائڻ لاءِ مناسب موڊ اسپاٽ ٽرانسفارميشن ڪرڻ گهرجي.

انضمام جي لحاظ کان، ڇا مختلف مواد ۾ هڪ اعليٰ انضمام جي صلاحيت آهي اهو بنيادي طور تي ويو گائيڊ جي موڙيندڙ ريڊيس تي منحصر آهي (ويو گائيڊ موڊ فيلڊ جي حد کان متاثر). مضبوط طور تي محدود ويو گائيڊ هڪ ننڍڙي موڙيندڙ ريڊيس جي اجازت ڏئي ٿو، جيڪو اعلي انضمام جي احساس لاءِ وڌيڪ سازگار آهي. تنهن ڪري، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ويو گائيڊز ۾ اعلي انضمام حاصل ڪرڻ جي صلاحيت آهي. تنهن ڪري، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ جي ظاهر ٿيڻ سان ليٿيم نائوبيٽ مواد کي واقعي آپٽيڪل "سلڪون" جو ڪردار ادا ڪرڻ ممڪن بڻائي ٿو. مائڪرو ويڪرو فوٽون جي استعمال لاءِ، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ جا فائدا وڌيڪ واضح آهن.