লিথিয়াম নায়োবেটের পাতলা ফিল্মের ভূমিকাইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর
এই শিল্পের শুরু থেকে বর্তমান পর্যন্ত, একক-ফাইবার যোগাযোগের ক্ষমতা লক্ষ লক্ষ গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে এবং অল্প কিছু অত্যাধুনিক গবেষণার মাধ্যমে তা কোটি কোটি গুণ ছাড়িয়ে গেছে। আমাদের এই শিল্পের কেন্দ্রবিন্দুতে লিথিয়াম নায়োবেট একটি বিরাট ভূমিকা পালন করেছে। অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের প্রাথমিক দিনগুলিতে, অপটিক্যাল সিগন্যালের মডুলেশন সরাসরি টিউন করা হতো।লেজারএই মডুলেশন পদ্ধতিটি কম ব্যান্ডউইথ বা স্বল্প দূরত্বের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গ্রহণযোগ্য। উচ্চ-গতির মডুলেশন এবং দীর্ঘ দূরত্বের অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে ব্যান্ডউইথ অপর্যাপ্ত থাকে এবং ট্রান্সমিশন চ্যানেলটি এত ব্যয়বহুল হয় যে তা দীর্ঘ দূরত্বের চাহিদা মেটাতে পারে না।
অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের ক্ষেত্রে, যোগাযোগ ক্ষমতা বৃদ্ধির সাথে তাল মেলাতে সিগন্যাল মডুলেশন আরও দ্রুততর হচ্ছে এবং অপটিক্যাল সিগন্যাল মডুলেশন মোডগুলো আলাদা হতে শুরু করেছে। স্বল্প-দূরত্বের নেটওয়ার্কিং এবং দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রাঙ্ক নেটওয়ার্কিং-এ বিভিন্ন মডুলেশন মোড ব্যবহার করা হয়। স্বল্প-দূরত্বের নেটওয়ার্কিং-এ কম খরচের ডাইরেক্ট মডুলেশন ব্যবহৃত হয় এবং দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রাঙ্ক নেটওয়ার্কিং-এ লেজার থেকে পৃথক একটি “ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর” ব্যবহার করা হয়।
ইলেকট্রো-অপটিক মডুলেটর সিগন্যাল মডুলেট করার জন্য ম্যাকজেন্ডার ইন্টারফেরেন্স কাঠামো ব্যবহার করে। আলো একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ এবং এই তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের স্থিতিশীল ইন্টারফেরেন্সের জন্য এর কম্পাঙ্ক, দশা এবং পোলারাইজেশন স্থিতিশীলভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। আমরা প্রায়শই একটি শব্দ ব্যবহার করি, যাকে বলা হয় ইন্টারফেরেন্স ফ্রিঞ্জ বা ব্যতিচারী ঝালর। এই ঝালরগুলোকে উজ্জ্বল এবং অন্ধকার বলা হয়; উজ্জ্বল ঝালর হলো সেই এলাকা যেখানে তড়িৎচুম্বকীয় ইন্টারফেরেন্স বৃদ্ধি পায় এবং অন্ধকার ঝালর হলো সেই এলাকা যেখানে তড়িৎচুম্বকীয় ইন্টারফেরেন্সের কারণে শক্তি দুর্বল হয়ে পড়ে। ম্যাকজেন্ডার ইন্টারফেরেন্স হলো একটি বিশেষ গঠনযুক্ত ইন্টারফেরোমিটার, যেখানে রশ্মিকে বিভক্ত করার পর একই রশ্মির দশা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ইন্টারফেরেন্স প্রভাবকে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। অন্য কথায়, ইন্টারফেরেন্সের দশা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ইন্টারফেরেন্সের ফলাফলকে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
লিথিয়াম নায়োবেট নামক এই উপাদানটি অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশনে ব্যবহৃত হয়, অর্থাৎ এটি ভোল্টেজ লেভেল (বৈদ্যুতিক সংকেত) ব্যবহার করে আলোর দশা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যার মাধ্যমে আলোক সংকেতের মডুলেশন সম্পন্ন করা হয়। ইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর এবং লিথিয়াম নায়োবেটের মধ্যে সম্পর্কটি এখানেই। আমাদের মডুলেটরটিকে ইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর বলা হয়, যার জন্য বৈদ্যুতিক সংকেতের অখণ্ডতা এবং অপটিক্যাল সংকেতের মডুলেশন গুণমান উভয়ই বিবেচনা করতে হয়। ইন্ডিয়াম ফসফাইড এবং সিলিকন ফোটোনিক্সের বৈদ্যুতিক সংকেত ধারণ ক্ষমতা লিথিয়াম নায়োবেটের চেয়ে ভালো, এবং অপটিক্যাল সংকেত ধারণ ক্ষমতা কিছুটা দুর্বল হলেও তা ব্যবহার করা যায়, যা বাজার দখলের একটি নতুন সুযোগ তৈরি করে।
তাদের চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য ছাড়াও, ইন্ডিয়াম ফসফাইড এবং সিলিকন ফোটোনিক্সের ক্ষুদ্রাকরণ এবং সংহতকরণের সুবিধা রয়েছে যা লিথিয়াম নিওবেটের নেই। ইন্ডিয়াম ফসফাইড লিথিয়াম নিওবেটের চেয়ে ছোট এবং এর সংহতকরণের মাত্রা বেশি, এবং সিলিকন ফোটোনিক্স ইন্ডিয়াম ফসফাইডের চেয়ে ছোট এবং এর সংহতকরণের মাত্রা বেশি। লিথিয়াম নিওবেটের প্রধান অংশ হিসেবে...মডুলেটরএটি ইন্ডিয়াম ফসফাইডের চেয়ে দ্বিগুণ দীর্ঘ, এবং এটি কেবল একটি মডুলেটর হিসেবে কাজ করতে পারে, অন্য কোনো কার্যাবলী সমন্বিত করতে পারে না।
বর্তমানে, ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর ১০০ বিলিয়ন সিম্বল রেটের যুগে প্রবেশ করেছে (১২৮জি মানে ১২৮ বিলিয়ন), এবং লিথিয়াম নিওবেট আবারও এই প্রতিযোগিতায় অংশগ্রহণের জন্য লড়াইয়ে নেমেছে। আশা করা হচ্ছে, অদূর ভবিষ্যতে এটি ২৫০ বিলিয়ন সিম্বল রেটের বাজারে অগ্রণী ভূমিকা নিয়ে এই যুগের নেতৃত্ব দেবে। লিথিয়াম নিওবেটের এই বাজার পুনরুদ্ধার করতে হলে, ইন্ডিয়াম ফসফাইড এবং সিলিকন ফোটনের মধ্যে এমন কী আছে যা লিথিয়াম নিওবেটের নেই, তা বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। আর তা হলো বৈদ্যুতিক ক্ষমতা, উচ্চ ইন্টিগ্রেশন এবং ক্ষুদ্রাকরণ।
লিথিয়াম নায়োবেটের পরিবর্তন তিনটি দিকে নিহিত রয়েছে। প্রথম দিকটি হলো এর বৈদ্যুতিক ক্ষমতা উন্নত করা, দ্বিতীয় দিকটি হলো এর ইন্টিগ্রেশন উন্নত করা এবং তৃতীয় দিকটি হলো একে ক্ষুদ্রাকৃতি করা। এই তিনটি প্রযুক্তিগত দিকের সমাধানের জন্য কেবল একটি পদক্ষেপই প্রয়োজন, আর তা হলো লিথিয়াম নায়োবেট উপাদানকে একটি পাতলা ফিল্মে পরিণত করা। অপটিক্যাল ওয়েভগাইড হিসেবে লিথিয়াম নায়োবেট উপাদানের একটি অত্যন্ত পাতলা স্তর ব্যবহার করে ইলেকট্রোডকে নতুনভাবে ডিজাইন করা যায়, যার ফলে বৈদ্যুতিক ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং বৈদ্যুতিক সংকেতের ব্যান্ডউইথ ও মডুলেশন দক্ষতা উন্নত হয়। এই ফিল্মটি সিলিকন ওয়েফারের সাথেও সংযুক্ত করা যেতে পারে, যার মাধ্যমে মিশ্র ইন্টিগ্রেশন অর্জন করা সম্ভব। এক্ষেত্রে লিথিয়াম নায়োবেট একটি মডুলেটর হিসেবে কাজ করে এবং বাকি সিলিকন ফোটন ইন্টিগ্রেশন সম্পন্ন হয়। সিলিকন ফোটনের ক্ষুদ্রাকৃতি করার ক্ষমতা সকলের কাছেই সুস্পষ্ট। লিথিয়াম নায়োবেট ফিল্ম এবং সিলিকন লাইটের মিশ্র ইন্টিগ্রেশন ইন্টিগ্রেশনকে উন্নত করে এবং স্বাভাবিকভাবেই ক্ষুদ্রাকৃতি অর্জন করে।
অদূর ভবিষ্যতে, ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর ২০০ বিলিয়ন সিম্বল রেটের যুগে প্রবেশ করতে চলেছে, ইন্ডিয়াম ফসফাইড এবং সিলিকন ফোটনের আলোকীয় অসুবিধা ক্রমশ স্পষ্ট হয়ে উঠছে, এবং লিথিয়াম নায়োবেটের আলোকীয় সুবিধা আরও বেশি প্রকট হচ্ছে, এবং লিথিয়াম নায়োবেট থিন ফিল্ম একটি মডুলেটর হিসাবে এই উপাদানের অসুবিধাগুলো দূর করে, এবং শিল্প এই “থিন ফিল্ম লিথিয়াম নায়োবেট”-এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করছে।লিথিয়াম নায়োবেট মডুলেটরইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটরের ক্ষেত্রে এটাই হলো থিন ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের ভূমিকা।
পোস্ট করার সময়: ২২-অক্টোবর-২০২৪