গবেষণার অগ্রগতিপাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর
ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর হল অপটিক্যাল কমিউনিকেশন সিস্টেম এবং মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক সিস্টেমের মূল যন্ত্র। এটি প্রয়োগকৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে সৃষ্ট পদার্থের প্রতিসরাঙ্ক পরিবর্তন করে মুক্ত স্থানে বা অপটিক্যাল ওয়েভগাইডে প্রচারিত আলোকে নিয়ন্ত্রণ করে। ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম নিওবেটইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরইলেকট্রো-অপটিক্যাল উপাদান হিসেবে বাল্ক লিথিয়াম নিওবেট উপাদান ব্যবহার করা হয়। একক স্ফটিক লিথিয়াম নিওবেট উপাদান স্থানীয়ভাবে টাইটানিয়াম ডিফিউশন বা প্রোটন বিনিময় প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ওয়েভগাইড তৈরির জন্য ডোপ করা হয়। কোর স্তর এবং ক্ল্যাডিং স্তরের মধ্যে প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য খুবই কম, এবং ওয়েভগাইডের আলোক ক্ষেত্রের সাথে বন্ধন ক্ষমতা কম। প্যাকেজ করা ইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরের মোট দৈর্ঘ্য সাধারণত 5~10 সেমি হয়।
লিথিয়াম নিওবেট অন ইনসুলেটর (LNOI) প্রযুক্তি লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরের বৃহৎ আকারের সমস্যা সমাধানের একটি কার্যকর উপায় প্রদান করে। ওয়েভগাইড কোর স্তর এবং ক্ল্যাডিং স্তরের মধ্যে প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য 0.7 পর্যন্ত, যা ওয়েভগাইডের অপটিক্যাল মোড বাইন্ডিং ক্ষমতা এবং ইলেক্ট্রো-অপটিকাল নিয়ন্ত্রণ প্রভাবকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে এবং ইলেক্ট্রো-অপটিকাল মডুলেটরের ক্ষেত্রে একটি গবেষণার কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।
মাইক্রো-মেশিনিং প্রযুক্তির অগ্রগতির কারণে, LNOI প্ল্যাটফর্মের উপর ভিত্তি করে ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরগুলির বিকাশ দ্রুত অগ্রগতি অর্জন করেছে, যা আরও কমপ্যাক্ট আকার এবং কর্মক্ষমতার ক্রমাগত উন্নতির প্রবণতা দেখায়। ব্যবহৃত ওয়েভগাইড কাঠামো অনুসারে, সাধারণ পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরগুলি সরাসরি খোদাই করা ওয়েভগাইড ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর, লোডেড হাইব্রিডওয়েভগাইড মডুলেটরএবং হাইব্রিড সিলিকন ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর।
বর্তমানে, শুষ্ক এচিং প্রক্রিয়ার উন্নতির ফলে পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ওয়েভগাইডের ক্ষতি অনেকাংশে হ্রাস পায়, রিজ লোডিং পদ্ধতি উচ্চ এচিং প্রক্রিয়ার অসুবিধার সমস্যা সমাধান করে এবং 1 V এর কম হাফ ওয়েভ ভোল্টেজ সহ লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর উপলব্ধি করা হয়েছে এবং পরিপক্ক SOI প্রযুক্তির সাথে সংমিশ্রণ ফোটন এবং ইলেকট্রন হাইব্রিড ইন্টিগ্রেশনের প্রবণতার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। চিপে কম ক্ষতি, ছোট আকার এবং বৃহৎ ব্যান্ডউইথ ইন্টিগ্রেটেড ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর উপলব্ধি করার ক্ষেত্রে পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট প্রযুক্তির সুবিধা রয়েছে। তাত্ত্বিকভাবে, এটি পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে যে 3 মিমি পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট পুশ-পুলM⁃Z মডুলেটর3dB ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ব্যান্ডউইথ 400 GHz পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং পরীক্ষামূলকভাবে প্রস্তুত পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট মডুলেটরের ব্যান্ডউইথ 100 GHz এর কিছু বেশি বলে জানা গেছে, যা এখনও তাত্ত্বিক ঊর্ধ্ব সীমা থেকে অনেক দূরে। মৌলিক কাঠামোগত পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে আনা উন্নতি সীমিত। ভবিষ্যতে, নতুন প্রক্রিয়া এবং কাঠামো অন্বেষণের দৃষ্টিকোণ থেকে, যেমন স্ট্যান্ডার্ড কোপ্ল্যানার ওয়েভগাইড ইলেক্ট্রোডকে একটি সেগমেন্টেড মাইক্রোওয়েভ ইলেক্ট্রোড হিসাবে ডিজাইন করা, মডুলেটরের কর্মক্ষমতা আরও উন্নত হতে পারে।
এছাড়াও, লেজার, ডিটেক্টর এবং অন্যান্য ডিভাইসের সাথে ইন্টিগ্রেটেড মডুলেটর চিপ প্যাকেজিং এবং অন-চিপ ভিন্নধর্মী ইন্টিগ্রেশন বাস্তবায়ন পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট মডুলেটরগুলির ভবিষ্যতের উন্নয়নের জন্য একটি সুযোগ এবং চ্যালেঞ্জ উভয়ই। পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর মাইক্রোওয়েভ ফোটন, অপটিক্যাল যোগাযোগ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
পোস্টের সময়: এপ্রিল-০৭-২০২৫