ফটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (PIC) উপাদান সিস্টেম

ফটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (PIC) উপাদান সিস্টেম

সিলিকন ফোটোনিক্স হল এমন একটি শৃঙ্খলা যা সিলিকন উপাদানের উপর ভিত্তি করে প্ল্যানার স্ট্রাকচার ব্যবহার করে আলোকে বিভিন্ন ধরনের ফাংশন অর্জন করতে। আমরা এখানে ফাইবার অপটিক যোগাযোগের জন্য ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার তৈরিতে সিলিকন ফোটোনিক্সের প্রয়োগের উপর ফোকাস করি। একটি প্রদত্ত ব্যান্ডউইথ, একটি প্রদত্ত পদচিহ্ন, এবং একটি প্রদত্ত খরচ বৃদ্ধিতে আরও ট্রান্সমিশন যোগ করার প্রয়োজন হিসাবে, সিলিকন ফোটোনিক্স আরও অর্থনৈতিকভাবে শক্তিশালী হয়ে ওঠে। অপটিক্যাল অংশের জন্য,ফোটোনিক ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তিব্যবহার করা আবশ্যক, এবং বেশিরভাগ সুসংগত ট্রান্সসিভারগুলি আজ আলাদা LiNbO3/ প্ল্যানার লাইট-ওয়েভ সার্কিট (PLC) মডুলেটর এবং InP/PLC রিসিভার ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে।

চিত্র 1: সাধারণত ব্যবহৃত ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (PIC) উপাদান সিস্টেম দেখায়।

চিত্র 1 সবচেয়ে জনপ্রিয় PIC উপাদান সিস্টেম দেখায়. বাম থেকে ডানে সিলিকন-ভিত্তিক সিলিকা পিআইসি (পিএলসি নামেও পরিচিত), সিলিকন-ভিত্তিক ইনসুলেটর পিআইসি (সিলিকন ফোটোনিক্স), লিথিয়াম নিওবেট (লিএনবিও3), এবং III-V গ্রুপ পিআইসি, যেমন InP এবং GaAs। এই কাগজটি সিলিকন-ভিত্তিক ফোটোনিক্সের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। ইনসিলিকন ফোটোনিক্স, আলোর সংকেত প্রধানত সিলিকনে ভ্রমণ করে, যার একটি পরোক্ষ ব্যান্ড গ্যাপ রয়েছে 1.12 ইলেক্ট্রন ভোল্ট (1.1 মাইক্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ)। সিলিকন চুল্লিতে বিশুদ্ধ স্ফটিক আকারে জন্মানো হয় এবং তারপর ওয়েফারে কাটা হয়, যা আজ সাধারণত 300 মিমি ব্যাস হয়। ওয়েফার পৃষ্ঠ একটি সিলিকা স্তর গঠন অক্সিডাইজ করা হয়. ওয়েফারগুলির মধ্যে একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় হাইড্রোজেন পরমাণু দিয়ে বোমাবর্ষণ করা হয়। দুটি ওয়েফার তারপর একটি ভ্যাকুয়ামে মিশ্রিত হয় এবং তাদের অক্সাইড স্তর একে অপরের সাথে বন্ধন করে। হাইড্রোজেন আয়ন ইমপ্লান্টেশন লাইন বরাবর সমাবেশ বিরতি. ফাটলের সিলিকন স্তরটি তারপর পালিশ করা হয়, অবশেষে সিলিকা স্তরের উপরে অক্ষত সিলিকন "হ্যান্ডেল" ওয়েফারের উপরে স্ফটিক সি-এর একটি পাতলা স্তর রেখে যায়। এই পাতলা স্ফটিক স্তর থেকে ওয়েভগাইড তৈরি হয়। যদিও এই সিলিকন-ভিত্তিক ইনসুলেটর (SOI) ওয়েফারগুলি কম-ক্ষতির সিলিকন ফোটোনিক্স ওয়েভগাইডগুলিকে সম্ভব করে তোলে, তারা আসলে কম-পাওয়ার CMOS সার্কিটে বেশি ব্যবহৃত হয় কারণ তারা সরবরাহ করে কম লিকেজ কারেন্ট।

সিলিকন-ভিত্তিক অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের অনেকগুলি সম্ভাব্য রূপ রয়েছে, যেমন চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। এগুলি মাইক্রোস্কেল জার্মেনিয়াম-ডোপড সিলিকা ওয়েভগাইড থেকে ন্যানোস্কেল সিলিকন ওয়্যার ওয়েভগাইড পর্যন্ত। জার্মেনিয়াম মিশ্রিত করে, এটি তৈরি করা সম্ভবফটোডিটেক্টরএবং বৈদ্যুতিক শোষণমডুলেটর, এবং সম্ভবত এমনকি অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার। ডোপিং সিলিকন দ্বারা, একটিঅপটিক্যাল মডুলেটরতৈরি করা যেতে পারে। নীচে বাম থেকে ডানে রয়েছে: সিলিকন তারের ওয়েভগাইড, সিলিকন নাইট্রাইড ওয়েভগাইড, সিলিকন অক্সিনিট্রাইড ওয়েভগাইড, পুরু সিলিকন রিজ ওয়েভগাইড, পাতলা সিলিকন নাইট্রাইড ওয়েভগাইড এবং ডপড সিলিকন ওয়েভগাইড। উপরে, বাম থেকে ডানে, অবক্ষয় মডুলেটর, জার্মেনিয়াম ফটোডিটেক্টর এবং জার্মেনিয়াম রয়েছেঅপটিক্যাল পরিবর্ধক.

চিত্র 2: একটি সিলিকন-ভিত্তিক অপটিক্যাল ওয়েভগাইড সিরিজের ক্রস-সেকশন, যা সাধারণত প্রচারের ক্ষতি এবং প্রতিসরণকারী সূচকগুলি দেখায়।