গবেষণার অগ্রগতিপাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর
ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর হলো অপটিক্যাল কমিউনিকেশন সিস্টেম এবং মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক সিস্টেমের মূল ডিভাইস। এটি প্রয়োগকৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে পদার্থের প্রতিসরাঙ্ক পরিবর্তনের মাধ্যমে মুক্ত স্থান বা অপটিক্যাল ওয়েভগাইডে সঞ্চারিত আলোকে নিয়ন্ত্রণ করে। প্রচলিত লিথিয়াম নায়োবেটইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরইলেকট্রো-অপটিক্যাল উপাদান হিসেবে বাল্ক লিথিয়াম নায়োবেট উপাদান ব্যবহার করা হয়। একক স্ফটিক লিথিয়াম নায়োবেট উপাদানকে টাইটানিয়াম ডিফিউশন বা প্রোটন বিনিময় প্রক্রিয়ার মাধ্যমে স্থানীয়ভাবে ডোপিং করে ওয়েভগাইড গঠন করা হয়। কোর স্তর এবং ক্ল্যাডিং স্তরের মধ্যে প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য খুব কম, এবং ওয়েভগাইডটির আলোক ক্ষেত্রের সাথে আবদ্ধ হওয়ার ক্ষমতা দুর্বল। প্যাকেজ করা ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটরের মোট দৈর্ঘ্য সাধারণত ৫~১০ সেমি হয়।
ইনসুলেটরের উপর লিথিয়াম নায়োবেট (LNOI) প্রযুক্তি লিথিয়াম নায়োবেট ইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরের বড় আকারের সমস্যা সমাধানের একটি কার্যকর উপায় প্রদান করে। ওয়েভগাইড কোর স্তর এবং ক্ল্যাডিং স্তরের মধ্যে প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য ০.৭ পর্যন্ত হয়, যা ওয়েভগাইডের অপটিক্যাল মোড বাইন্ডিং ক্ষমতা এবং ইলেকট্রো-অপটিক্যাল নিয়ন্ত্রণ প্রভাবকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে এবং ইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরের ক্ষেত্রে একটি গবেষণার কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।
মাইক্রো-মেশিনিং প্রযুক্তির অগ্রগতির কারণে, LNOI প্ল্যাটফর্ম-ভিত্তিক ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরের বিকাশ দ্রুত এগিয়েছে, যা আরও সংহত আকার এবং কর্মক্ষমতার ক্রমাগত উন্নতির প্রবণতা দেখাচ্ছে। ব্যবহৃত ওয়েভগাইড কাঠামো অনুসারে, সাধারণ থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরগুলো হলো সরাসরি ইচড ওয়েভগাইড ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর এবং লোডেড হাইব্রিড।ওয়েভগাইড মডুলেটরএবং হাইব্রিড সিলিকন ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর।
বর্তমানে, ড্রাই এচিং প্রক্রিয়ার উন্নতি থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট ওয়েভগাইডের লস ব্যাপকভাবে হ্রাস করে, রিজ লোডিং পদ্ধতি উচ্চ এচিং প্রক্রিয়ার জটিলতার সমস্যা সমাধান করে এবং ১ ভোল্টের কম হাফ ওয়েভ ভোল্টেজের লিথিয়াম নায়োবেট ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর তৈরি করেছে, এবং পরিপক্ক SOI প্রযুক্তির সাথে এর সমন্বয় ফোটন ও ইলেকট্রন হাইব্রিড ইন্টিগ্রেশনের ধারার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। চিপের উপর কম লস, ছোট আকার এবং বৃহৎ ব্যান্ডউইথের ইন্টিগ্রেটেড ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর বাস্তবায়নে থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট প্রযুক্তির সুবিধা রয়েছে। তাত্ত্বিকভাবে, এটি অনুমান করা হয় যে ৩ মিমি থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট পুশ-পুলM⁃Z মডুলেটরের৩ডিবি ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ব্যান্ডউইথ ৪০০ গিগাহার্টজ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, এবং পরীক্ষামূলকভাবে প্রস্তুতকৃত থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট মডুলেটরের ব্যান্ডউইথ ১০০ গিগাহার্টজের সামান্য বেশি বলে জানা গেছে, যা এখনও তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ সীমা থেকে অনেক দূরে। মৌলিক কাঠামোগত প্যারামিটারগুলো অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে যে উন্নতি সাধিত হয়, তা সীমিত। ভবিষ্যতে, নতুন কৌশল ও কাঠামো অন্বেষণের দৃষ্টিকোণ থেকে, যেমন স্ট্যান্ডার্ড কোপ্ল্যানার ওয়েভগাইড ইলেকট্রোডকে একটি সেগমেন্টেড মাইক্রোওয়েভ ইলেকট্রোড হিসেবে ডিজাইন করার মাধ্যমে, মডুলেটরের কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করা যেতে পারে।
এছাড়াও, ইন্টিগ্রেটেড মডুলেটর চিপ প্যাকেজিং এবং লেজার, ডিটেক্টর ও অন্যান্য ডিভাইসের সাথে অন-চিপ হেটেরোজেনাস ইন্টিগ্রেশনের বাস্তবায়ন থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট মডুলেটরের ভবিষ্যৎ উন্নয়নের জন্য একাধারে একটি সুযোগ এবং একটি চ্যালেঞ্জ। থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর মাইক্রোওয়েভ ফোটন, অপটিক্যাল কমিউনিকেশন এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
পোস্ট করার সময়: ০৭-এপ্রিল-২০২৫