अनुसन्धान प्रगतिपातलो फिल्म लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटर
इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटर अप्टिकल सञ्चार प्रणाली र माइक्रोवेभ फोटोनिक प्रणालीको मुख्य उपकरण हो। यसले लागू विद्युतीय क्षेत्रको कारणले हुने सामग्रीको अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन गरेर खाली ठाउँ वा अप्टिकल वेभगाइडमा प्रसारित प्रकाशलाई नियमन गर्दछ। परम्परागत लिथियम निओबेटइलेक्ट्रो-अप्टिकल मोड्युलेटरइलेक्ट्रो-अप्टिकल सामग्रीको रूपमा बल्क लिथियम निओबेट सामग्री प्रयोग गर्दछ। एकल क्रिस्टल लिथियम निओबेट सामग्रीलाई स्थानीय रूपमा टाइटेनियम प्रसार वा प्रोटोन विनिमय प्रक्रिया मार्फत वेभगाइड बनाउन डोप गरिन्छ। कोर तह र क्ल्याडिङ तह बीचको अपवर्तक सूचकांक भिन्नता धेरै सानो छ, र वेभगाइडमा प्रकाश क्षेत्रमा कमजोर बाध्यकारी क्षमता छ। प्याकेज गरिएको इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरको कुल लम्बाइ सामान्यतया ५ ~ १० सेन्टिमिटर हुन्छ।
लिथियम निओबेट अन इन्सुलेटर (LNOI) प्रविधिले लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरको ठूलो आकारको समस्या समाधान गर्न प्रभावकारी तरिका प्रदान गर्दछ। वेभगाइड कोर तह र क्ल्याडिङ तह बीचको अपवर्तक सूचकांक भिन्नता ०.७ सम्म छ, जसले वेभगाइडको अप्टिकल मोड बाइन्डिङ क्षमता र इलेक्ट्रो-अप्टिकल नियमन प्रभावलाई धेरै बढाउँछ, र इलेक्ट्रो-अप्टिकल मोड्युलेटरको क्षेत्रमा अनुसन्धान हटस्पट बनेको छ।
माइक्रो-मेसिनिङ प्रविधिको प्रगतिको कारण, LNOI प्लेटफर्ममा आधारित इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरहरूको विकासले द्रुत गतिमा प्रगति गरेको छ, जसले अधिक कम्प्याक्ट आकार र प्रदर्शनमा निरन्तर सुधारको प्रवृत्ति देखाउँछ। प्रयोग गरिएको वेभगाइड संरचना अनुसार, विशिष्ट पातलो फिल्म लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरहरू सिधै एच्ड वेभगाइड इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरहरू हुन्, लोड गरिएको हाइब्रिड।वेभगाइड मोड्युलेटरहरूर हाइब्रिड सिलिकन एकीकृत वेभगाइड इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरहरू।
हाल, ड्राई एचिंग प्रक्रियाको सुधारले पातलो फिल्म लिथियम निओबेट वेभगाइडको क्षतिलाई धेरै कम गर्छ, रिज लोडिङ विधिले उच्च एचिंग प्रक्रिया कठिनाईको समस्या समाधान गर्छ, र १ V भन्दा कम हाफ वेभको भोल्टेज भएको लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरलाई महसुस गरेको छ, र परिपक्व SOI प्रविधिसँगको संयोजनले फोटोन र इलेक्ट्रोन हाइब्रिड एकीकरणको प्रवृत्ति अनुरूप छ। पातलो फिल्म लिथियम निओबेट प्रविधिको कम क्षति, सानो आकार र ठूलो ब्यान्डविथ चिपमा एकीकृत इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटर महसुस गर्ने फाइदाहरू छन्। सैद्धान्तिक रूपमा, यो अनुमान गरिएको छ कि ३ मिमी पातलो फिल्म लिथियम निओबेट पुश-पुलM⁃Z मोड्युलेटरहरू३dB इलेक्ट्रो-अप्टिकल ब्यान्डविथ ४०० GHz सम्म पुग्न सक्छ, र प्रयोगात्मक रूपमा तयार पारिएको पातलो फिल्म लिथियम नियोबेट मोड्युलेटरको ब्यान्डविथ १०० GHz भन्दा अलि बढी भएको रिपोर्ट गरिएको छ, जुन अझै पनि सैद्धान्तिक माथिल्लो सीमाबाट टाढा छ। आधारभूत संरचनात्मक प्यारामिटरहरूलाई अनुकूलन गरेर ल्याइएको सुधार सीमित छ। भविष्यमा, नयाँ संयन्त्र र संरचनाहरू अन्वेषण गर्ने दृष्टिकोणबाट, जस्तै मानक कोप्लानर वेभगाइड इलेक्ट्रोडलाई सेग्मेन्टेड माइक्रोवेभ इलेक्ट्रोडको रूपमा डिजाइन गर्ने, मोड्युलेटरको कार्यसम्पादनमा अझ सुधार हुन सक्छ।
थप रूपमा, लेजर, डिटेक्टर र अन्य उपकरणहरूसँग एकीकृत मोड्युलेटर चिप प्याकेजिङ र अन-चिप विषम एकीकरणको प्राप्ति पातलो फिल्म लिथियम निओबेट मोड्युलेटरहरूको भविष्यको विकासको लागि अवसर र चुनौती दुवै हो। पातलो फिल्म लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-अप्टिक मोड्युलेटरले माइक्रोवेभ फोटोन, अप्टिकल सञ्चार र अन्य क्षेत्रहरूमा अझ महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछ।
पोस्ट समय: अप्रिल-०७-२०२५