অপটিক্যাল মডুলেটরের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল এর মড্যুলেশন গতি বা ব্যান্ডউইথ, যা কমপক্ষে উপলব্ধ ইলেকট্রনিক্সের মতো দ্রুত হওয়া উচিত। 90 nm সিলিকন প্রযুক্তিতে 100 GHz এর বেশি ট্রানজিট ফ্রিকোয়েন্সিযুক্ত ট্রানজিস্টরগুলি ইতিমধ্যেই প্রদর্শিত হয়েছে, এবং ন্যূনতম বৈশিষ্ট্য আকার হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে গতি আরও বৃদ্ধি পাবে [1]। যাইহোক, বর্তমান সিলিকন-ভিত্তিক মডুলেটরগুলির ব্যান্ডউইথ সীমিত। সিলিকনের কেন্দ্র-প্রতিসম স্ফটিক কাঠামোর কারণে χ(2)-অরৈখিকতা নেই। স্ট্রেনড সিলিকনের ব্যবহার ইতিমধ্যেই আকর্ষণীয় ফলাফলের দিকে পরিচালিত করেছে [2], তবে অরৈখিকতা এখনও ব্যবহারিক ডিভাইসগুলির জন্য অনুমতি দেয় না। অতএব, অত্যাধুনিক সিলিকন ফোটোনিক মডুলেটরগুলি এখনও pn বা পিন জংশনে ফ্রি-ক্যারিয়ার বিচ্ছুরণের উপর নির্ভর করে [3-5]। ফরোয়ার্ড বায়াসড জংশনগুলি VπL = 0.36 V mm এর মতো কম ভোল্টেজ-দৈর্ঘ্যের পণ্য প্রদর্শন করতে দেখা গেছে, তবে সংখ্যালঘু বাহকদের গতিবিদ্যা দ্বারা মড্যুলেশন গতি সীমিত। তবুও, বৈদ্যুতিক সংকেতের পূর্ব-জোর দেওয়ার সাহায্যে 10 Gbit/s ডেটা রেট তৈরি করা হয়েছে [4]। বিপরীত পক্ষপাতদুষ্ট জংশন ব্যবহার করে, ব্যান্ডউইথ প্রায় 30 GHz [5,6] এ বৃদ্ধি করা হয়েছে, কিন্তু ভোল্টেজের দৈর্ঘ্য VπL = 40 V mm এ উন্নীত হয়েছে। দুর্ভাগ্যবশত, এই ধরনের প্লাজমা প্রভাব ফেজ মডুলেটরগুলি অবাঞ্ছিত তীব্রতা মড্যুলেশনও তৈরি করে [7], এবং তারা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের প্রতি অরৈখিকভাবে সাড়া দেয়। তবে QAM এর মতো উন্নত মড্যুলেশন ফর্ম্যাটগুলির জন্য একটি রৈখিক প্রতিক্রিয়া এবং বিশুদ্ধ ফেজ মড্যুলেশন প্রয়োজন, যা ইলেক্ট্রো-অপটিক প্রভাব (পকেলস প্রভাব [8]) এর শোষণকে বিশেষভাবে কাম্য করে তোলে।
2. SOH পদ্ধতি
সম্প্রতি, সিলিকন-জৈব হাইব্রিড (SOH) পদ্ধতির পরামর্শ দেওয়া হয়েছে [9–12]। SOH মডুলেটরের একটি উদাহরণ চিত্র 1(a) এ দেখানো হয়েছে। এতে একটি স্লট ওয়েভগাইড রয়েছে যা অপটিক্যাল ফিল্ডকে নির্দেশ করে এবং দুটি সিলিকন স্ট্রিপ রয়েছে যা বৈদ্যুতিকভাবে অপটিক্যাল ওয়েভগাইডকে ধাতব ইলেকট্রোডের সাথে সংযুক্ত করে। অপটিক্যাল ক্ষতি এড়াতে ইলেকট্রোডগুলি অপটিক্যাল মোডাল ফিল্ডের বাইরে অবস্থিত [13], চিত্র 1(b)। ডিভাইসটি একটি ইলেক্ট্রো-অপটিক জৈব উপাদান দিয়ে আবরণ করা হয় যা স্লটটি সমানভাবে পূরণ করে। মডুলেটিং ভোল্টেজ ধাতব বৈদ্যুতিক ওয়েভগাইড দ্বারা বহন করা হয় এবং পরিবাহী সিলিকন স্ট্রিপগুলির কারণে স্লট জুড়ে নেমে যায়। ফলস্বরূপ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি অতি-দ্রুত ইলেক্ট্রো-অপটিক প্রভাবের মাধ্যমে স্লটে প্রতিসরণ সূচক পরিবর্তন করে। যেহেতু স্লটের প্রস্থ 100 nm ক্রমানুসারে থাকে, তাই কয়েকটি ভোল্ট খুব শক্তিশালী মডুলেটিং ক্ষেত্র তৈরি করতে যথেষ্ট যা বেশিরভাগ পদার্থের ডাইইলেক্ট্রিক শক্তির মাত্রার ক্রমানুসারে থাকে। এই কাঠামোর মড্যুলেটিং এবং অপটিক্যাল ফিল্ড উভয়ই স্লটের ভিতরে কেন্দ্রীভূত হওয়ায় এর মড্যুলেটিং দক্ষতা উচ্চ। প্রকৃতপক্ষে, সাব-ভোল্ট অপারেশন [11] সহ SOH মডুলেটরগুলির প্রথম বাস্তবায়ন ইতিমধ্যেই দেখানো হয়েছে, এবং 40 GHz পর্যন্ত সাইনোসয়েডাল মড্যুলেশন প্রদর্শিত হয়েছে [15,16]। যাইহোক, কম-ভোল্টেজ হাই-স্পিড SOH মডুলেটর তৈরিতে চ্যালেঞ্জ হল একটি উচ্চ পরিবাহী সংযোগকারী স্ট্রিপ তৈরি করা। একটি সমতুল্য সার্কিটে স্লটটিকে একটি ক্যাপাসিটর C দ্বারা এবং পরিবাহী স্ট্রিপগুলিকে প্রতিরোধক R দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে, চিত্র 1(b)। সংশ্লিষ্ট RC সময় ধ্রুবক ডিভাইসের ব্যান্ডউইথ নির্ধারণ করে [10,14,17,18]। প্রতিরোধ R হ্রাস করার জন্য, সিলিকন স্ট্রিপগুলিকে ডোপ করার পরামর্শ দেওয়া হয়েছে [10,14]। ডোপিং সিলিকন স্ট্রিপগুলির পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে (এবং তাই অপটিক্যাল ক্ষতি বৃদ্ধি করে), অতিরিক্ত ক্ষতির জরিমানা দিতে হয় কারণ অপবিত্রতা বিচ্ছুরণের কারণে ইলেকট্রনের গতিশীলতা ব্যাহত হয় [10,14,19]। তাছাড়া, সাম্প্রতিকতম তৈরির প্রচেষ্টাগুলি অপ্রত্যাশিতভাবে কম পরিবাহিতা দেখিয়েছে।
চীনের "সিলিকন ভ্যালি" - বেইজিং ঝংগুয়ানকুন-এ অবস্থিত বেইজিং রোফিয়া অপটোইলেকট্রনিক্স কোং লিমিটেড, একটি উচ্চ-প্রযুক্তি সংস্থা যা দেশী-বিদেশী গবেষণা প্রতিষ্ঠান, গবেষণা প্রতিষ্ঠান, বিশ্ববিদ্যালয় এবং এন্টারপ্রাইজ বৈজ্ঞানিক গবেষণা কর্মীদের সেবা প্রদানের জন্য নিবেদিত। আমাদের কোম্পানি মূলত স্বাধীন গবেষণা ও উন্নয়ন, নকশা, উৎপাদন, অপটোইলেকট্রনিক পণ্য বিক্রয়ের সাথে জড়িত এবং বৈজ্ঞানিক গবেষক এবং শিল্প প্রকৌশলীদের জন্য উদ্ভাবনী সমাধান এবং পেশাদার, ব্যক্তিগতকৃত পরিষেবা প্রদান করে। বছরের পর বছর স্বাধীন উদ্ভাবনের পর, এটি আলোক-ইলেকট্রিক পণ্যের একটি সমৃদ্ধ এবং নিখুঁত সিরিজ তৈরি করেছে, যা পৌরসভা, সামরিক, পরিবহন, বৈদ্যুতিক শক্তি, অর্থ, শিক্ষা, চিকিৎসা এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
আমরা আপনার সাথে সহযোগিতার জন্য উন্মুখ!
পোস্টের সময়: মার্চ-২৯-২০২৩