Բարձր գծապատկերությունԷլեկտրական օպտիկական մոդուլատորեւ միկրոալիքային ֆոտոնի դիմում
Հաղորդակցման համակարգերի աճող պահանջներով, ազդանշանների փոխանցման արդյունավետությունը հետագայում եւս բարելավելու համար մարդիկ կպատրաստեն ֆոտոններ եւ էլեկտրոններ `լրացնող առավելությունների հասնելու համար, եւ կծվելու է միկրոալիքային լուսապատկեր: Էլեկտրաօպտիկական մոդուլատորը անհրաժեշտ է էլեկտրաէներգիայի լույսի ներքոՄիկրոալիքային ֆոտոնիկ համակարգերԵվ այս հիմնական քայլը սովորաբար որոշում է ամբողջ համակարգի աշխատանքը: Քանի որ ռադիոհաճախականության ազդանշանի վերափոխումը օպտիկական տիրույթն անալոգային ազդանշանի գործընթաց է, եւ սովորականԷլեկտրական օպտիկական մոդուլատորներԲնորոշել ոչ գծայինությունը, փոխակերպման գործընթացում լուրջ ազդանշանային աղավաղում կա: Մոտավոր գծային մոդուլյացիա հասնելու համար մոդուլյատորի գործառնական կետը սովորաբար ամրագրված է օրթոգոնալ կողմնակալության կետում, բայց այն դեռ չի կարող բավարարել մոդուլյատորի գծի գծային գծի համար միկրոալիքային ֆոտոն կապի պահանջները: Անհրաժեշտ է բարձր գծապատկեր ունեցող էլեկտրաօպտիկական մոդուլներ:
Սիլիկոնային նյութերի բարձր արագությամբ ռեֆրակցիոն ինդեքսային մոդուլացումը սովորաբար ձեռք է բերվում անվճար փոխադրողի պլազմային ցրման (FCD) էֆեկտով: Թե FCD Effect- ը եւ Pn Junction մոդուլյացիան ոչ գծային են, ինչը սիլիկոնային մոդուլատորը ավելի քիչ գծային է դարձնում, քան լիթիումի niobate մոդուլատորը: Lithium niobate նյութերը հիանալի ցուցադրում ենԷլեկտրաօպտիկական մոդուլյացիահատկությունները `իրենց pucker էֆեկտի պատճառով: Միեւնույն ժամանակ, Lithium Niobate նյութը ունի մեծ թողունակության, լավ մոդուլյացիայի լավ բնութագրերի, ցածր կորստի, հեշտ ինտեգրման եւ կիսահաղորդչային գործընթացների հետ համատեղելիության, բարձրորակ էլեկտրական օպտիկական մոդուլտառի օգտագործումը, բայց մեծ գծի հետ համեմատած: Նիհար կինոնկարը Lithium Niobate (Lnoi) Էլեկտրական օպտիկական մոդուլատորը մեկուսարանում դարձել է զարգացման հեռանկարային ուղղություն: Լիթիումի նիոբատ նյութի պատրաստման տեխնոլոգիայի եւ ալիքի վերափոխման տեխնոլոգիայի զարգացման տեխնոլոգիաների զարգացմանը, բարձր փոխակերպման արդյունավետությունը եւ բարակ կինոնկարի ավելի բարձր ինտեգրումը Լիթիումի Niobate Electro-Optic Modulator- ը դարձել է միջազգային ակադեմիայի եւ արդյունաբերության ոլորտը:
Նուրբ ֆիլմի լիթիումի նիոբատ բնութագրերը
Միացյալ Նահանգներում DAP AR պլանավորումն իրականացրել է լիթիումի նիոբատ նյութերի հետեւյալ գնահատականը. Եթե էլեկտրոնային հեղափոխության կենտրոնը անվանվի սիլիկոնային նյութի անունով, ապա ֆոտոնիկայի հեղափոխության ծննդավայրը, հավանաբար, կոչվում է լիթիումի հեղափոխության ծննդավայր: Դա այն է, որ Lithium Niobate- ը ինտեգրվում է էլեկտրական օպտիկական ազդեցություն, ակուստո-օպտիկական ազդեցություն, պիեզոէլեկտրական ազդեցություն, ջերմաէլեկտրիկ ազդեցություն եւ ֆոտոէլեկտրակայան ազդեցություն, ինչպես օպտիկայի դաշտում սիլիկոնային նյութերը:
Օպտիկական փոխանցման բնութագրերի առումով INP- ի նյութը ունի չիպերի փոխանցման ամենամեծ կորուստը `սոսկ օգտագործված 1550NM խմբում լույսի կլանման պատճառով: Sio2- ը եւ Silicon Nitride- ը փոխանցման լավագույն բնութագրերն են, եւ կորուստը կարող է հասնել 0.01DB / սմ մակարդակի; Ներկայումս, բարակ կինոնկարի լիթիի նիոբատ ալիքային ալիքի ալիքի կորուստը կարող է հասնել 0.03DB / սմ մակարդակին, եւ ապագայում տեխնոլոգիական մակարդակի շարունակական բարելավմամբ կարող է նվազագույն բարելավվել է բարակ կինոնկարի լիթիի լիթիի ալիքի: Հետեւաբար, լիթիումի նիոբատ նյութի բարակ ֆիլմը ցույց կտա լավ ներկայացում պասիվ լույսի կառույցների համար, ինչպիսիք են ֆոտոսինթետիկ ճանապարհը, shunt եւ microring:
Լույսի սերնդի առումով միայն INP- ն ունի ուղղակիորեն լույս արտանետելու հնարավորություն. Հետեւաբար, միկրոալիքային ֆոտոնների կիրառման համար անհրաժեշտ է ներգնա հիմքի վրա հիմնված լույսի աղբյուրը ներմուծել LNOI- ի վրա հիմնված ֆոտոնիկ ինտեգրված չիպի վրա `եռակցման կամ էպիտաքսային աճի պահին: Լույսի մոդուլյացիայի առումով այն շեշտվել է, որ այդ բարակ ֆիլմը լիթիումի նիոբատ նյութն ավելի հեշտ է հասնել ավելի մեծ մոդուլյացիայի թողունակության, ավելի ցածր կեսի լարման եւ փոխանցման ավելի ցածր վնասի կորստի: Ավելին, բարակ կինոնկարի էլեկտրահաղորդման էլեկտրական մոդուլյացիայի բարձր մակարդակի բարձրությունը անհրաժեշտ է բոլոր միկրոալիքային ֆոտոնային ծրագրերի համար:
Օպտիկական երթուղղման առումով բարակ կինոնկարի լիթիի նիոբատ նյութի բարձր արագությամբ էլեկտրական օպտիկական արձագանքը դարձնում է LNOI- ի վրա հիմնված օպտիկական անջատիչը, որն ունակ է գերարագ օպտիկական երթուղղման անջատիչ, եւ նման արագ արագ անցման էլեկտրաէներգիայի սպառումը նույնպես շատ ցածր է: Ինտեգրված միկրոալիքային ֆոտոն տեխնոլոգիայի բնորոշ կիրառման համար օպտիկականորեն վերահսկվող ճառագայթահարող չիպը ունի արագընթաց անջատման հնարավորություն `արագ ճառագայթների սկանավորման կարիքները բավարարելու համար, եւ ծայրահեղ ցածր էներգիայի սպառման բնութագրերը լավ հարմարեցված են լայնածավալ փուլային զանգվածի համակարգի համար: Չնայած INP- ի վրա հիմնված օպտիկական անջատիչը կարող է իրականացնել նաեւ գերարագ օպտիկական ուղի անցում, այն կներկայացնի մեծ աղմուկ, մանավանդ, երբ բազմաբնույթ օպտիկական անջատիչը կասկադված է, աղմուկի գործակիցը լրջորեն կթուլանա: Silicon- ը, Sio2- ը եւ Silicon Nitride նյութերը կարող են փոխել օպտիկական ուղիները ջերմային օպտիկական ազդեցության կամ փոխադրողի ցրման ազդեցության միջոցով, որն ունի բարձր էներգիայի սպառման եւ դանդաղ փոխարկման արագության թերություններ: Երբ զանգվածային զանգվածի զանգվածը մեծ է, այն չի կարող բավարարել էլեկտրաէներգիայի սպառման պահանջները:
Օպտիկական ուժեղացման առումով,Կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչ (Սոա) INP- ի հիման վրա հասունացել է առեւտրային օգտագործման համար, բայց այն ունի բարձր աղմուկի բարձր գործակից եւ ցածր հագեցվածության արտադրանքի հզորության թերություններ, ինչը չի նպաստում միկրոալիքային լուսապատկերների կիրառմանը: Պարբերաբար ակտիվացման եւ շրջադարձի վրա հիմնված բարակ կինոնկարի լիթի ալիքի ալիքի պարամետրային ուժեղացման գործընթացը կարող է հասնել ցածր աղմուկի եւ բարձրացման օպտիմալ ուժեղացման, ինչը կարող է բավարարել օպտիկական ուժեղացման ինտեգրված միկրոալիքային ֆոտոն տեխնոլոգիայի պահանջները:
Լույսի հայտնաբերման առումով բարակ կինոնկարը Lithium Niobate- ը ունի լավ փոխանցման բնութագրեր `1550 NM խմբում: Ֆոտոէլեկտրական փոխարկման գործառույթը հնարավոր չէ իրականացնել, այնպես որ միկրոալիքային ֆոտոնային դիմումների համար, որպեսզի բավարարվի չիպի վրա ֆոտոէլեկտրական փոխարկման կարիքները: Ingaas կամ GE-SI հայտնաբերման միավորները պետք է ներդրվեն LNOI- ի վրա հիմնված ֆոտոնիկ ինտեգրված չիպերի վրա `եռակցման կամ էպիտաքսային աճը: Օպտիկական մանրաթելով զուգակցվելու առումով, քանի որ օպտիկական մանրաթելն ինքնին Sio2 նյութ է, Sio2 WaveGuide- ի ռեժիմի դաշտը ունի ամենաբարձր համապատասխան աստիճանը օպտիկական մանրաթելային ռեժիմի դաշտի հետ: Բարակ կինոնկարի լիթիումի նիոբատերի ուժեղ սահմանափակված ալիքային ալիքի ռեժիմի դաշտային տրամագիծը մոտ 1 մկմ է, որը բոլորովին տարբերվում է օպտիկական մանրաթելային ռեժիմի ռեժիմից, այնպես որ պատշաճ ռեժիմի դաշտի դաշտի դաշտը համապատասխանելու համար պետք է իրականացվի օպտիկական մանրաթելային ռեժիմի ռեժիմը:
Ինտեգրման առումով, թե արդյոք տարբեր նյութեր ունեն ինտեգրման բարձր ներուժ, հիմնականում կախված է հիմնականում ալիքի ճկման շառավղից (ազդված է WaveGuide Mode Field- ի սահմանափակումից): Խստորեն սահմանափակված WaveGuide- ը թույլ է տալիս ավելի փոքր ճկման շառավիղ, ինչը ավելի շատ նպաստավոր է բարձր ինտեգրման իրականացմանը: Հետեւաբար, բարակ կինոնկարի լիթիի լիթիումային ալիքներն ունեն բարձր ինտեգրման հասնելու ներուժ: Հետեւաբար, բարակ ֆիլմի տեսքը լիթիումի Niobate- ը հնարավորություն է տալիս լիթիումի niobate նյութը իսկապես խաղալ օպտիկական «սիլիկոն» դերը: Միկրոալիքային ֆոտոնների կիրառման համար ավելի ակնհայտ են բարակ կինոնկարի լիթիի նիոբատի առավելությունները:
Փոստի ժամանակը, Ապրիլ -3-2024