നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററിന്റെ ഗവേഷണ പുരോഗതി.

ഗവേഷണ പുരോഗതിനേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർ

ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും മൈക്രോവേവ് ഫോട്ടോണിക് സിസ്റ്റത്തിന്റെയും പ്രധാന ഉപകരണമാണ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ. പ്രയോഗിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വസ്തുക്കളുടെ അപവർത്തന സൂചിക മാറ്റുന്നതിലൂടെ സ്വതന്ത്ര സ്ഥലത്തോ ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡിലോ വ്യാപിക്കുന്ന പ്രകാശത്തെ ഇത് നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത ലിഥിയം നിയോബേറ്റ്ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലായി ബൾക്ക് ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടൈറ്റാനിയം ഡിഫ്യൂഷൻ അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രക്രിയയിലൂടെ വേവ്ഗൈഡ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ പ്രാദേശികമായി ഡോപ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. കോർ പാളിയും ക്ലാഡിംഗ് പാളിയും തമ്മിലുള്ള റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക വ്യത്യാസം വളരെ ചെറുതാണ്, കൂടാതെ വേവ്ഗൈഡിന് പ്രകാശ മണ്ഡലവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് കുറവാണ്. പാക്കേജുചെയ്ത ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററിന്റെ ആകെ നീളം സാധാരണയായി 5~10 സെന്റീമീറ്റർ ആണ്.

ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഓൺ ഇൻസുലേറ്റർ (LNOI) സാങ്കേതികവിദ്യ വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററിന്റെ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗം നൽകുന്നു. വേവ്ഗൈഡ് കോർ ലെയറും ക്ലാഡിംഗ് ലെയറും തമ്മിലുള്ള റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക വ്യത്യാസം 0.7 വരെയാണ്, ഇത് വേവ്ഗൈഡിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡ് ബൈൻഡിംഗ് കഴിവും ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ റെഗുലേഷൻ ഇഫക്റ്റും വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർ മേഖലയിലെ ഒരു ഗവേഷണ കേന്ദ്രമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

മൈക്രോ-മെഷീനിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതി കാരണം, LNOI പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററുകളുടെ വികസനം ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പുരോഗതി കൈവരിച്ചു, ഇത് കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ള വലുപ്പത്തിന്റെയും പ്രകടനത്തിന്റെ തുടർച്ചയായ മെച്ചപ്പെടുത്തലിന്റെയും പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. ഉപയോഗിക്കുന്ന വേവ്ഗൈഡ് ഘടന അനുസരിച്ച്, സാധാരണ നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററുകൾ നേരിട്ട് കൊത്തിയെടുത്ത വേവ്ഗൈഡ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററുകളാണ്, ലോഡഡ് ഹൈബ്രിഡ്.വേവ്ഗൈഡ് മോഡുലേറ്ററുകൾഹൈബ്രിഡ് സിലിക്കൺ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് വേവ്ഗൈഡ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്ററുകൾ.

നിലവിൽ, ഡ്രൈ എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് വേവ്ഗൈഡിന്റെ നഷ്ടം വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു, റിഡ്ജ് ലോഡിംഗ് രീതി ഉയർന്ന എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ ബുദ്ധിമുട്ടിന്റെ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നു, കൂടാതെ 1 V-ൽ താഴെയുള്ള പകുതി തരംഗ വോൾട്ടേജുള്ള ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു, കൂടാതെ മുതിർന്ന SOI സാങ്കേതികവിദ്യയുമായുള്ള സംയോജനം ഫോട്ടോണിന്റെയും ഇലക്ട്രോൺ ഹൈബ്രിഡ് സംയോജനത്തിന്റെയും പ്രവണതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ചിപ്പിൽ കുറഞ്ഞ നഷ്ടം, ചെറിയ വലിപ്പം, വലിയ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സംയോജിത ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ എന്നിവ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിൽ തിൻ ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഗുണങ്ങളുണ്ട്. സൈദ്ധാന്തികമായി, 3mm നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് പുഷ്-പുൾ ആണെന്ന് പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു.M⁃Z മോഡുലേറ്ററുകൾ3dB ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 400 GHz വരെ എത്താം, പരീക്ഷണാത്മകമായി തയ്യാറാക്കിയ നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് മോഡുലേറ്ററിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 100 GHz-ൽ അല്പം കൂടുതലാണെന്ന് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഇപ്പോഴും സൈദ്ധാന്തിക ഉയർന്ന പരിധിയിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണ്. അടിസ്ഥാന ഘടനാപരമായ പാരാമീറ്ററുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ കൊണ്ടുവന്ന പുരോഗതി പരിമിതമാണ്. ഭാവിയിൽ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് കോപ്ലാനർ വേവ്ഗൈഡ് ഇലക്ട്രോഡ് ഒരു സെഗ്മെന്റഡ് മൈക്രോവേവ് ഇലക്ട്രോഡായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നത് പോലുള്ള പുതിയ സംവിധാനങ്ങളും ഘടനകളും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, മോഡുലേറ്ററിന്റെ പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയേക്കാം.

കൂടാതെ, ലേസറുകൾ, ഡിറ്റക്ടറുകൾ, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയുമായുള്ള സംയോജിത മോഡുലേറ്റർ ചിപ്പ് പാക്കേജിംഗും ഓൺ-ചിപ്പ് വൈവിധ്യമാർന്ന സംയോജനവും നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് മോഡുലേറ്ററുകളുടെ ഭാവി വികസനത്തിന് ഒരു അവസരവും വെല്ലുവിളിയുമാണ്. നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് മോഡുലേറ്റർ മൈക്രോവേവ് ഫോട്ടോൺ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ കൂടുതൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കും.