اعلي مربوط پتلي فلم ليتيم نائوبيٽ اليڪٽررو آپٽڪ ماڊلٽر

اعلي خطياليڪٽرڪ آپٽڪ ماڊلٽر۽ مائڪرو ويڪرو فوٽوون ايپليڪيشن
مواصلاتي نظام جي وڌندڙ ضرورتن سان، سگنلن جي ٽرانسميشن ڪارڪردگي کي وڌيڪ بهتر بڻائڻ لاء، ماڻهو مڪمل فائدن حاصل ڪرڻ لاء فوٽن ۽ اليڪٽرانن کي فيوز ڪندا، ۽ مائڪرورويو فوٽوونڪس پيدا ٿيندا. روشنيءَ ۾ بجليءَ جي تبديليءَ لاءِ اليڪٽررو آپٽيڪل ماڊلٽر جي ضرورت پوندي آهيمائڪرو ويڪرو فوٽوونڪ سسٽم، ۽ هي اهم قدم عام طور تي پوري سسٽم جي ڪارڪردگي کي طئي ڪري ٿو. جيئن ته ريڊيو فریکوئنسي سگنل کي نظرياتي ڊومين ۾ تبديل ڪرڻ هڪ اينالاگ سگنل عمل آهي، ۽ عاماليڪٽررو آپٽيڪل ماڊلٽرموروثي غير لڪيريت آهي، اتي تبديلي جي عمل ۾ سنگين سگنل تحريف آهي. تقريبن لڪير ماڊل کي حاصل ڪرڻ لاء، ماڊلٽر جو آپريٽنگ پوائنٽ عام طور تي آرٿوگونل تعصب واري نقطي تي مقرر ڪيو ويندو آهي، پر اهو اڃا تائين مائڪرو ويڪرو فوٽوون لنڪ جي ضرورتن کي پورو نٿو ڪري سگهي. Electro-optic modulators سان اعلي لڪيريت جي فوري طور تي ضرورت آهي.

سلکان مواد جي تيز رفتار اضطراب واري انڊيڪس ماڊل کي عام طور تي مفت ڪيريئر پلازما ڊسپريشن (FCD) اثر ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي. ٻئي FCD اثر ۽ PN جنڪشن ماڊل غير لڪير آهن، جيڪو سلڪون ماڊلٽر کي ليتيم نيوبٽ ماڊلٽر کان گهٽ لڪير بڻائي ٿو. Lithium niobate مواد شاندار نمائشاليڪٽرڪ آپٽيڪل ماڊليشنخاصيتون ان جي Pucker اثر جي ڪري. ساڳئي وقت، ليتيم نائوبيٽ مواد ۾ وڏي بينڊوڊٿ جا فائدا آهن، سٺي نموني خاصيتون، گهٽ نقصان، آسان انضمام ۽ سيمي ڪنڊڪٽر جي عمل سان مطابقت، سلڪون جي مقابلي ۾ اعلي ڪارڪردگي اليڪٽرڪ آپٽيڪل ماڊلٽر ٺاهڻ لاءِ پتلي فلم ليتيم نيوبٽ جو استعمال. لڳ ڀڳ ڪو به "ننڍي پليٽ"، پر پڻ اعلي linearity حاصل ڪرڻ لاء. ٿلهي فلم ليتيم نيوبٽ (LNOI) انسوليٽر تي اليڪٽررو-آپٽڪ ماڊلٽر هڪ ترقي يافته هدايت بڻجي چڪو آهي. پتلي فلم lithium niobate مواد تيار ڪرڻ جي ٽيڪنالاجي ۽ waveguide etching ٽيڪنالاجي جي ترقي سان، ٿلهي فلم lithium niobate electro-optic modulator جي اعلي تبادلي جي ڪارڪردگي ۽ اعلي انضمام بين الاقوامي اڪيڊمي ۽ صنعت جو ميدان بڻجي چڪو آهي.

پتلي فلم ليتيم نيوبٽ جون خاصيتون
آمريڪا ۾ DAP AR پلاننگ هيٺ ڏنل تشخيص ڪئي وئي آهي ليٿيم نائوبيٽ مواد: جيڪڏهن برقي انقلاب جو مرڪز سلکان مواد جي نالي تي رکيو ويو آهي جيڪو اهو ممڪن بڻائي ٿو، پوء ممڪن آهي ته فوٽوونڪس انقلاب جي جنم ڀومي جو نالو ليٿيم نائوبيٽ جي نالي تي رکيو وڃي. . اهو ئي سبب آهي ته ليتيم نيوبٽ اليڪٽررو-آپٽيڪل اثر، ايڪوسٽو-آپٽيڪل اثر، پيزو اليڪٽرڪ اثر، تھرمو اليڪٽرڪ اثر ۽ فوٽو ريفريڪٽو اثر کي هڪ ۾ ضم ڪري ٿو، جهڙوڪ آپٽڪس جي فيلڊ ۾ سلکان مواد وانگر.

نظرياتي ٽرانسميشن جي خاصيتن جي لحاظ کان، InP مواد کي عام طور تي استعمال ٿيل 1550nm بينڊ ۾ روشني جي جذب جي ڪري سڀ کان وڏو آن-چپ ٽرانسميشن نقصان آهي. SiO2 ۽ silicon nitride بهترين ٽرانسميشن خاصيتون آهن، ۽ نقصان ~ 0.01dB/cm جي سطح تائين پهچي سگهي ٿو؛ في الحال، پتلي-فلم ليتيم نائوبيٽ ويج گائيڊ جو نقصان 0.03dB/cm جي سطح تائين پهچي سگھي ٿو، ۽ پتلي-فلم ليٿيم نائوبيٽ waveguide جي نقصان ۾ ٽيڪنالاجي سطح جي مسلسل سڌاري سان اڳتي وڌڻ جي صلاحيت آهي. مستقبل تنهن ڪري، ٿلهي فلم ليتيم نيوبٽ مواد غير فعال روشني جي جوڙجڪ لاء سٺي ڪارڪردگي ڏيکاريندو، جهڙوڪ فوٽوسنٿيڪ رستو، شنٽ ۽ مائڪرونگ.

روشني جي پيداوار جي لحاظ کان، صرف InP کي سڌو سنئون روشني ڇڏڻ جي صلاحيت آهي. تنهن ڪري، مائڪرو ويڪرو فوٽن جي ايپليڪيشن لاء، ان پي جي بنياد تي روشني جو ذريعو متعارف ڪرائڻ ضروري آهي LNOI تي ٻڌل فوٽوونڪ انٽيگريڊ چپ تي بيڪ لوڊنگ ويلڊنگ يا ايپيٽيڪسيل واڌ جي ذريعي. روشني جي ماڊل جي لحاظ کان، مٿي زور ڏنو ويو آهي ته پتلي فلم ليٿيم نيوبٽ مواد وڏي ماڊل بينڊوڊٿ حاصل ڪرڻ لاء آسان آهي، گهٽ اڌ-موج وولٹیج ۽ گهٽ ٽرانسميشن نقصان InP ۽ Si کان. ان کان علاوه، ٿلهي فلم ليتيم نيوبٽ مواد جي اليڪٽررو-آپٽيڪل ماڊل جي اعلي لڪيريت سڀني مائڪرو ويڪرو فوٽوون ايپليڪيشنن لاء ضروري آهي.

آپٽيڪل روٽنگ جي لحاظ کان، ٿلهي فلم ليتيم نيوبيٽ مواد جي تيز رفتار اليڪٽرڪ آپٽيڪل جواب LNOI تي ٻڌل آپٽيڪل سوئچ کي تيز رفتار آپٽيڪل روٽنگ سوئچنگ جي قابل بڻائي ٿي، ۽ اهڙي تيز رفتار سوئچنگ جي بجلي جو استعمال پڻ تمام گهٽ آهي. انٽيگريٽيڊ مائيڪرو ويو فوٽوون ٽيڪنالاجي جي عام استعمال لاءِ، آپٽڪي طور تي ڪنٽرول ٿيل بيمفارمنگ چپ تيز رفتار بيم اسڪيننگ جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاءِ تيز رفتار سوئچنگ جي صلاحيت رکي ٿي، ۽ الٽرا لو پاور واپرائڻ جون خاصيتون وڏي پئماني تي سخت ضرورتن سان مطابقت رکن ٿيون. -اسڪيل مرحليوار صف نظام. جيتوڻيڪ InP تي ٻڌل آپٽيڪل سوئچ پڻ تيز رفتار آپٽيڪل رستي جي سوئچنگ کي محسوس ڪري سگهي ٿو، اهو وڏو شور متعارف ڪرايو ويندو، خاص طور تي جڏهن ملٽي ليول آپٽيڪل سوئچ کي ڇڪايو ويندو آهي، شور جي کوٽائي سخت خراب ٿي ويندي. سلکان، SiO2 ۽ سلڪون نائٽرائڊ مواد صرف نظرياتي رستن کي تبديل ڪري سگھن ٿا thermo-optical اثر يا ڪيريئر ڊسپريشن اثر ذريعي، جنهن ۾ اعلي طاقت جي استعمال ۽ سست سوئچنگ جي رفتار جي نقصانات آهي. جڏهن مرحليوار صف جي صف جي سائيز وڏي آهي، اهو طاقت جي استعمال جي ضرورتن کي پورو نٿو ڪري سگهي.

بصري واڌاري جي لحاظ کان،سيمي ڪنڊڪٽر آپٽيڪل ايمپليفائر (SOA) جي بنياد تي InP تجارتي استعمال لاء بالغ ٿي چڪو آهي، پر ان ۾ اعلي شور جي کوٽائي ۽ گهٽ سنترپشن جي پيداوار جي طاقت جا نقصان آهن، جيڪي مائڪرو ويڪرو فوٽوز جي ايپليڪيشن لاء سازگار نه آهن. ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ ويو گائيڊ جي پيراميٽرڪ ايمپليفڪيشن جو عمل دورانياتي چالو ڪرڻ ۽ انورشن جي بنياد تي گهٽ شور ۽ اعليٰ طاقت آن-چپ آپٽيڪل ايمپليفڪيشن حاصل ڪري سگهي ٿو، جيڪو آن-چپ آپٽيڪل ايمپليفڪيشن لاءِ انٽيگريٽيڊ مائڪرو ويف فوٽوون ٽيڪنالاجي جي گهرج پوري ڪري سگهي ٿو.

روشني جي سڃاڻپ جي لحاظ کان، پتلي فلم ليتيم نيوبٽ 1550 nm بينڊ ۾ روشني ڏانهن سٺي ٽرانسميشن خاصيتون آهن. ڦوٽو اليڪٽرڪ تبادلي جي فنڪشن کي محسوس نٿو ڪري سگهجي، تنهنڪري مائڪرو ويڪرو فوٽوون ايپليڪيشنن لاء، چپ تي فوٽو اليڪٽرڪ تبادلي جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاء. InGaAs يا Ge-Si جي سڃاڻپ يونٽن کي LNOI جي بنياد تي فوٽوونڪ انٽيگريٽيڊ چپس تي متعارف ڪرائڻ جي ضرورت آهي بيڪ لوڊنگ ويلڊنگ يا ايپيٽيڪسيل واڌ. آپٽيڪل فائبر سان ملائڻ جي لحاظ کان، ڇاڪاڻ ته آپٽيڪل فائبر پاڻ SiO2 مواد آهي، SiO2 waveguide جي موڊ فيلڊ کي آپٽيڪل فائبر جي موڊ فيلڊ سان سڀ کان وڌيڪ ميلاپ وارو درجو آهي، ۽ ملائڻ تمام آسان آهي. ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ جي مضبوط طور تي محدود موج گائيڊ جو موڊ فيلڊ قطر اٽڪل 1μm آهي، جيڪو آپٽيڪل فائبر جي موڊ فيلڊ کان بلڪل مختلف آهي، تنهنڪري مناسب موڊ اسپاٽ ٽرانسفارميشن کي آپٽيڪل فائبر جي موڊ فيلڊ سان ملائڻ لاءِ ڪيو وڃي.

انضمام جي لحاظ کان، ڇا مختلف مواد ۾ اعلي انضمام جي صلاحيت آهي، خاص طور تي موج گائيڊ جي موڙيندڙ ريڊيس تي منحصر آهي (وائي گائيڊ موڊ فيلڊ جي حد کان متاثر ٿيل). مضبوط طور تي محدود موج گائيڊ کي اجازت ڏئي ٿو ننڍڙن موڙيندڙ ريڊيس، جيڪو اعلي انضمام جي احساس لاء وڌيڪ سازگار آهي. تنهن ڪري، پتلي-فلم lithium niobate waveguides اعلي انضمام حاصل ڪرڻ جي صلاحيت آهي. تنهن ڪري، پتلي فلم ليتيم نيوبٽ جي ظاهر ٿيڻ سان اهو ممڪن آهي ته ليتيم نيوبيٽ مواد کي حقيقت ۾ نظرياتي "سلڪون" جو ڪردار ادا ڪري. مائڪرو ويڪرو فوٽن جي ايپليڪيشن لاء، پتلي فلم ليتيم نيوبٽ جا فائدا وڌيڪ واضح آهن.