উচ্চতর ইন্টিগ্রেটেড পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর

উচ্চ লিনিয়ারিটিবৈদ্যুতিন-অপটিক মডুলেটরএবং মাইক্রোওয়েভ ফোটন অ্যাপ্লিকেশন
যোগাযোগ ব্যবস্থার ক্রমবর্ধমান প্রয়োজনীয়তার সাথে, সংকেতগুলির সংক্রমণ দক্ষতা আরও উন্নত করার জন্য, লোকেরা পরিপূরক সুবিধাগুলি অর্জনের জন্য ফোটন এবং ইলেক্ট্রনগুলিকে ফিউজ করবে এবং মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিকগুলি জন্মগ্রহণ করবে। বিদ্যুতকে আলোতে রূপান্তর করার জন্য বৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল মডুলেটর প্রয়োজনমাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক সিস্টেম, এবং এই মূল পদক্ষেপটি সাধারণত পুরো সিস্টেমের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। যেহেতু অপটিক্যাল ডোমেনে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল রূপান্তর একটি অ্যানালগ সংকেত প্রক্রিয়া এবং সাধারণবৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল মডুলেটরঅন্তর্নিহিত অরৈখিকতা রয়েছে, রূপান্তর প্রক্রিয়াতে গুরুতর সংকেত বিকৃতি রয়েছে। আনুমানিক লিনিয়ার মড্যুলেশন অর্জনের জন্য, মডুলেটরের অপারেটিং পয়েন্টটি সাধারণত অরথোগোনাল বায়াস পয়েন্টে স্থির করা হয়, তবে এটি এখনও মডুলেটারের লিনিয়ারিটির জন্য মাইক্রোওয়েভ ফোটন লিঙ্কের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। উচ্চ লিনিয়ারিটি সহ বৈদ্যুতিন-অপটিক মডুলারগুলি জরুরিভাবে প্রয়োজন।

সিলিকন উপকরণগুলির উচ্চ-গতির রিফেক্টিভ ইনডেক্স মড্যুলেশনটি সাধারণত ফ্রি ক্যারিয়ার প্লাজমা বিচ্ছুরণ (এফসিডি) প্রভাব দ্বারা অর্জন করা হয়। এফসিডি এফেক্ট এবং পিএন জংশন মড্যুলেশন উভয়ই ননলাইনার, যা সিলিকন মডুলেটরকে লিথিয়াম নিওবেট মডুলেটরের চেয়ে কম লিনিয়ার করে তোলে। লিথিয়াম নিওবেট উপকরণগুলি দুর্দান্ত প্রদর্শন করেবৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল মড্যুলেশনতাদের পাকার প্রভাবের কারণে বৈশিষ্ট্য। একই সময়ে, লিথিয়াম নিওবেট উপাদানের বৃহত ব্যান্ডউইথ, ভাল মড্যুলেশন বৈশিষ্ট্য, কম ক্ষতি, সহজ সংহতকরণ এবং সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াটির সাথে সামঞ্জস্যতা, সিলিকনের প্রায় কোনও "সংক্ষিপ্ত প্লেট" এর সাথে তুলনা করে উচ্চ-পারফরম্যান্স ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর তৈরি করার জন্য পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের ব্যবহার রয়েছে, তবে উচ্চ লিনিয়ারটি অর্জনের জন্য। পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট (এলএনওআই) ইনসুলেটরে বৈদ্যুতিন-অপটিক মডুলেটর একটি আশাব্যঞ্জক উন্নয়নের দিক হয়ে উঠেছে। পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট উপাদান প্রস্তুতি প্রযুক্তি এবং ওয়েভগুইড এচিং প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা এবং পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরটির উচ্চতর সংহতকরণ আন্তর্জাতিক একাডেমিয়া এবং শিল্পের ক্ষেত্র হয়ে উঠেছে।

পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের বৈশিষ্ট্য
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ডিএপি এআর প্ল্যানিং লিথিয়াম নিওবেট উপকরণগুলির নিম্নলিখিত মূল্যায়ন করেছে: যদি সিলিকন উপাদানগুলির নামে বৈদ্যুতিন বিপ্লবের কেন্দ্রটির নামকরণ করা হয় যা এটি সম্ভব করে তোলে, তবে ফোটোনিক বিপ্লবের জন্মস্থানটি লিথিয়াম নিওবেটের নামে নামকরণ করার সম্ভাবনা রয়েছে। এটি কারণ লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল এফেক্ট, অ্যাকোস্টো-অপটিক্যাল এফেক্ট, পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্ট, থার্মোইলেকট্রিক প্রভাব এবং অপটিক্সের ক্ষেত্রে সিলিকন উপকরণগুলির মতো একের মধ্যে ফোটোরফ্রেক্টিভ এফেক্টকে সংহত করে।

অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে, সাধারণত ব্যবহৃত 1550nm ব্যান্ডে আলোর শোষণের কারণে আইএনপি উপাদানের বৃহত্তম অন-চিপ সংক্রমণ হ্রাস রয়েছে। সিও 2 এবং সিলিকন নাইট্রাইডের সর্বোত্তম সংক্রমণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং ক্ষতিটি 0.01 ডিবি/সেমি স্তরে পৌঁছতে পারে; বর্তমানে, পাতলা-ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ওয়েভগাইডের ওয়েভগাইড ক্ষতি 0.03 ডিবি/সেমি স্তরে পৌঁছতে পারে এবং ভবিষ্যতে প্রযুক্তিগত স্তরের অবিচ্ছিন্ন উন্নতির সাথে আরও কমে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। অতএব, পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট উপাদানগুলি সালোকসংশ্লেষিত পথ, শান্ট এবং মাইক্রোরিংয়ের মতো প্যাসিভ লাইট স্ট্রাকচারের জন্য ভাল পারফরম্যান্স দেখাবে।

হালকা প্রজন্মের ক্ষেত্রে, কেবলমাত্র আইএনপিতে সরাসরি আলো নির্গত করার ক্ষমতা রয়েছে; অতএব, মাইক্রোওয়েভ ফোটনগুলির প্রয়োগের জন্য, ব্যাকলোডিং ওয়েল্ডিং বা এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির মাধ্যমে এলএনওআই ভিত্তিক ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড চিপটিতে আইএনপি ভিত্তিক আলোর উত্স প্রবর্তন করা প্রয়োজন। হালকা মড্যুলেশনের ক্ষেত্রে, এটি উপরে জোর দেওয়া হয়েছে যে পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট উপাদান আইএনপি এবং এসআইয়ের চেয়ে বৃহত্তর মড্যুলেশন ব্যান্ডউইথ, নিম্ন অর্ধ-তরঙ্গ ভোল্টেজ এবং নিম্ন সংক্রমণ ক্ষতি অর্জন করা সহজ। তদুপরি, সমস্ত মাইক্রোওয়েভ ফোটন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট উপকরণগুলির বৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল মড্যুলেশনের উচ্চ লিনিয়ারিটি প্রয়োজনীয়।

অপটিক্যাল রাউটিংয়ের ক্ষেত্রে, পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট উপাদানের উচ্চ গতির বৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল প্রতিক্রিয়া এলএনওআই ভিত্তিক অপটিক্যাল সুইচকে উচ্চ-গতির অপটিক্যাল রাউটিং স্যুইচিংয়ে সক্ষম করে তোলে এবং এই জাতীয় উচ্চ-গতির স্যুইচিংয়ের বিদ্যুৎ খরচও খুব কম। ইন্টিগ্রেটেড মাইক্রোওয়েভ ফোটন প্রযুক্তির সাধারণ প্রয়োগের জন্য, অপটিক্যালি নিয়ন্ত্রিত বিমফর্মিং চিপটিতে দ্রুত বিম স্ক্যানিংয়ের চাহিদা মেটাতে উচ্চ-গতির স্যুইচিংয়ের ক্ষমতা রয়েছে এবং অতি-নিম্ন শক্তি ব্যবহারের বৈশিষ্ট্যগুলি লার্জ-স্কেল পর্যায়ক্রমে অ্যারে সিস্টেমের কঠোর প্রয়োজনীয়তার সাথে ভালভাবে অভিযোজিত হয়। যদিও আইএনপি ভিত্তিক অপটিক্যাল সুইচটি উচ্চ-গতির অপটিক্যাল পাথ স্যুইচিংও উপলব্ধি করতে পারে, এটি বড় শব্দের পরিচয় করিয়ে দেবে, বিশেষত যখন মাল্টিলেভেল অপটিক্যাল সুইচটি ক্যাসকেড করা হয়, তখন শব্দের সহগটি গুরুতরভাবে অবনতি হবে। সিলিকন, সিআইও 2 এবং সিলিকন নাইট্রাইড উপকরণগুলি কেবল থার্মো-অপটিক্যাল এফেক্ট বা ক্যারিয়ার বিচ্ছুরণের প্রভাবের মাধ্যমে অপটিক্যাল পাথগুলি স্যুইচ করতে পারে, যার উচ্চ বিদ্যুতের খরচ এবং ধীর স্যুইচিং গতির অসুবিধাগুলি রয়েছে। যখন পর্যায়ক্রমে অ্যারের অ্যারের আকার বড় হয়, তখন এটি বিদ্যুৎ ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না।

অপটিক্যাল পরিবর্ধনের ক্ষেত্রে,অর্ধপরিবাহী অপটিক্যাল পরিবর্ধক (এসওএ) আইএনপির উপর ভিত্তি করে বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য পরিপক্ক হয়েছে, তবে এতে উচ্চ শব্দ সহগ এবং কম স্যাচুরেশন আউটপুট পাওয়ারের অসুবিধা রয়েছে, যা মাইক্রোওয়েভ ফোটনের প্রয়োগের পক্ষে উপযুক্ত নয়। পর্যায়ক্রমিক অ্যাক্টিভেশন এবং বিপরীতের উপর ভিত্তি করে পাতলা-ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ওয়েভগাইডের প্যারামেট্রিক পরিবর্ধন প্রক্রিয়াটি কম শব্দ এবং উচ্চ শক্তি অন-চিপ অপটিক্যাল পরিবর্ধন অর্জন করতে পারে, যা অন-চিপ অপটিক্যাল পরিবর্ধনের জন্য সংহত মাইক্রোওয়েভ ফোটন প্রযুক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলি ভালভাবে পূরণ করতে পারে।

হালকা সনাক্তকরণের ক্ষেত্রে, পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের 1550 এনএম ব্যান্ডে আলোকিত করার জন্য ভাল সংক্রমণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। চিপে ফটোয়েলেকট্রিক রূপান্তরকরণের প্রয়োজনগুলি পূরণ করার জন্য, মাইক্রোওয়েভ ফোটন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ফোটো ইলেক্ট্রিক রূপান্তরটির কার্যকারিতা উপলব্ধি করা যায় না। আইএনজিএএএস বা জিই-সি সনাক্তকরণ ইউনিটগুলি LNOI ভিত্তিক ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড চিপগুলিতে ব্যাকলোডিং ওয়েল্ডিং বা এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি দ্বারা চালু করা দরকার। অপটিকাল ফাইবারের সাথে কাপলিংয়ের ক্ষেত্রে, কারণ অপটিক্যাল ফাইবার নিজেই সিআইও 2 উপাদান, তাই এসআইও 2 ওয়েভগাইডের মোড ক্ষেত্রটি অপটিক্যাল ফাইবারের মোড ক্ষেত্রের সাথে সর্বাধিক ম্যাচিং ডিগ্রি রয়েছে এবং কাপলিংটি সবচেয়ে সুবিধাজনক। পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের দৃ strongly ়ভাবে সীমাবদ্ধ ওয়েভগাইডের মোড ফিল্ড ব্যাসটি প্রায় 1μm, যা অপটিকাল ফাইবারের মোড ক্ষেত্রের থেকে একেবারেই আলাদা, সুতরাং অপটিকাল ফাইবারের মোড ক্ষেত্রের সাথে মেলে সঠিক মোড স্পট ট্রান্সফর্মেশনটি সম্পন্ন করতে হবে।

সংহতকরণের ক্ষেত্রে, বিভিন্ন উপাদানের উচ্চ সংহতকরণের সম্ভাবনা রয়েছে কিনা তা মূলত ওয়েভগাইডের বাঁকানো ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করে (ওয়েভগাইড মোড ক্ষেত্রের সীমাবদ্ধতা দ্বারা প্রভাবিত)। দৃ strongly ়ভাবে সীমাবদ্ধ ওয়েভগাইড একটি ছোট বাঁকানো ব্যাসার্ধের অনুমতি দেয়, যা উচ্চ সংহতকরণের উপলব্ধির পক্ষে আরও উপযুক্ত। অতএব, পাতলা-ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ওয়েভগাইডগুলি উচ্চ সংহতকরণ অর্জনের সম্ভাবনা রাখে। অতএব, পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের উপস্থিতি লিথিয়াম নিওবেট উপাদানের পক্ষে অপটিক্যাল "সিলিকন" এর ভূমিকা পালন করা সম্ভব করে তোলে। মাইক্রোওয়েভ ফোটনের প্রয়োগের জন্য, পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের সুবিধাগুলি আরও সুস্পষ্ট।