خلاصه:موږ د 0.28 dB/cm له لاسه ورکولو سره د 1550 nm انسولټر پراساس لیتیم ټینټلیټ څپې لارښود رامینځته کړی او د 1.1 ملیون د رینګ ریسونټر کیفیت فاکتور. په غیر خطي فوتونیکونو کې د χ(3) غیر خطي غوښتنلیک مطالعه شوی. د انسولټر (LNoI) په اړه د لیتیم نایوبیټ ګټې، کوم چې د دې "انسولیټر-آن" جوړښت له امله د قوي نظري محدودیت سره سره عالي χ(2) او χ(3) غیر خطي ملکیتونه نندارې ته وړاندې کوي، د الټرا فاسټ لپاره د څپې لارښود ټیکنالوژۍ کې د پام وړ پرمختګ لامل شوی. انډول کونکي او مدغم غیر خطي فوتونیکونه [1-3]. د LN سربیره، لیتیم ټینټلیټ (LT) هم د غیر خطي فوټونک موادو په توګه څیړل شوي. د LN په پرتله، LT د نظری زیان لوړ حد او پراخه نظری روڼتیا کړکۍ لري [4, 5]، که څه هم د دې نظری پیرامیټونه، لکه د انعکاس شاخص او غیر خطي کوفیفینټ، د LN سره ورته دي [6, 7]. په دې توګه، LToI د لوړ نظری ځواک غیر لاین فوټونک غوښتنلیکونو لپاره د بل قوي کاندید موادو په توګه ولاړ دی. سربیره پردې ، LToI د سطحې اکوسټیک څپې (SAW) فلټر وسیلو لپاره لومړني توکي کیږي ، چې د لوړ سرعت ګرځنده او بې سیم ټیکنالوژیو کې پلي کیږي. پدې شرایطو کې ، LToI ویفرونه ممکن د فوټونک غوښتنلیکونو لپاره ډیر عام توکي شي. په هرصورت، تر اوسه پورې، یوازې د LToI پر بنسټ یو څو فوټونک وسایل راپور شوي، لکه د مایکروډیسک ریزونټرونه [8] او د الکترو آپټیک فیز شفټرونه [9]. پدې مقاله کې ، موږ د ټیټ زیان LToI څپې لارښود او د هغې غوښتنلیک په حلقوي ریزونټر کې وړاندې کوو. سربیره پردې، موږ د LToI څپې لارښود χ(3) غیر خطي ځانګړتیاوې چمتو کوو.
مهم ټکي:
• د 4-inch څخه تر 6-inch LToI ویفرونو وړاندې کول، پتلی فلم لیتیم ټینټلیټ ویفرونه، د پورتنۍ طبقې ضخامت له 100 nm څخه تر 1500 nm پورې، د کورني ټیکنالوژۍ او بالغو پروسو څخه کار اخیستل.
• SINOI: د الټرا ټیټ ضایع سیلیکون نایټریډ پتلی فلم ویفرونه.
SICOI: د سیلیکون کاربایډ پتلی فلم سبسټریټونه د سیلیکون کاربایډ فوټونیک مدغم سرکیټونو لپاره لوړ پاک نیمه انسولیټینګ.
• LTOI: د لیتیم نایوبیټ، پتلی فلم لیتیم ټینټلیټ ویفرونو لپاره قوي سیالي کوونکی.
• LNOI: 8 انچ LNOI د لوی پیمانه پتلی فلم لیتیم نایوبیټ محصولاتو پراخه تولید ملاتړ کوي.
د انسولټر ویو لارښودونو تولید:پدې څیړنه کې، موږ د 4 انچ LToI ویفرونه کارولي. پورتنۍ LT پرت د SAW وسیلو لپاره سوداګریز 42 ° ګرځیدلی Y-cut LT سبسټریټ دی، کوم چې په مستقیم ډول د Si substrate سره د 3 µm ضخامت حرارتي اکسایډ پرت سره تړل شوی، د سمارټ کټ کولو پروسې کار کوي. شکل 1(a) د LToI ویفر پورتنۍ لید ښیې ، د LT پورتنۍ طبقې ضخامت 200 nm سره. موږ د اتومي ځواک مایکروسکوپي (AFM) په کارولو سره د پورتنۍ LT پرت د سطحې بې ثباتۍ ارزونه وکړه.
شکل 1.(a) د LToI ویفر پورتنۍ لید، (b) د پورتنۍ LT پرت د سطحې AFM عکس، (c) د پورتنۍ LT پرت د سطحې PFM عکس، (d) د LToI ویف لارښود سکیمیک کراس برخه، (e) د بنسټیز TE حالت پروفایل محاسبه شوی، او (f) د SiO2 اوور لیر زیرمه کولو دمخه د LToI ویوګایډ کور SEM عکس. لکه څنګه چې په 1 (b) شکل کې ښودل شوي، د سطحې خرابوالی له 1 nm څخه کم دی، او د سکریچ لینونه نه لیدل شوي. برسیره پردې، موږ د پیزو الیکٹرک غبرګون ځواک مایکروسکوپي (PFM) په کارولو سره د پورتنۍ LT پرت د قطبي حالت معاینه کړه، لکه څنګه چې په 1 (c) شکل کې ښودل شوي. موږ تایید کړه چې یونیفورم قطبي کول حتی د تړلو پروسې وروسته هم ساتل شوي.
د دې LToI سبسټریټ په کارولو سره ، موږ د ویو لارښود په لاندې ډول جوړ کړ. لومړی، د فلزي ماسک پرت د LT د وروسته وچې ایچنګ لپاره زیرمه شوی و. بیا، د الکترون بیم (EB) لیتوګرافي د فلزي ماسک پرت په سر کې د ویوګایډ اصلي نمونه تعریف کولو لپاره ترسره شوه. بیا ، موږ د EB مقاومت نمونه د وچې نقاشۍ له لارې د فلزي ماسک پرت ته انتقال کړه. وروسته، د LToI ویوګایډ کور د الکترون سایکلوترون ریزونانس (ECR) پلازما ایچنګ په کارولو سره رامینځته شو. په نهایت کې ، د فلزي ماسک پرت د لوند پروسې له لارې لرې شوی ، او د سی او 2 اوور لیر د پلازما پرمختللي کیمیاوي بخار جمع کولو په کارولو سره زیرمه شوی. شکل 1 (d) د LToI څپې لارښود سکیمیک کراس برخه ښیې. د کور ټول لوړوالی، د پلیټ لوړوالی، او د کور عرض په ترتیب سره 200 nm، 100 nm، او 1000 nm دی. په یاد ولرئ چې اصلي عرض 3 µm ته پراخیږي د ویو ګایډ څنډه کې د آپټیکل فایبر جوړه کولو لپاره.
شکل 1 (e) په 1550 nm کې د بنسټیز ټرانسورس بریښنایی (TE) حالت محاسبه شوي نظری شدت ویش ښیې. شکل 1 (f) د LToI څپې لارښود کور سکین کولو الکترون مایکروسکوپ (SEM) عکس د SiO2 پوښښ له مینځه وړلو دمخه ښیې.
د ویو لارښود ځانګړتیاوې:موږ لومړی د 1550 nm طول موج څخه د TE-قطبي ر lightا په داخلولو سره د خطي زیان ځانګړتیاو ارزونه وکړه چې د مختلف اوږدوالي LToI څپې لارښودونو ته د ناڅاپي اخراج سرچینې پراخه شوې. د تکثیر ضایع د هر څپې په اوږدو کې د څپې لارښود اوږدوالي او لیږد ترمینځ د اړیکې له سلپ څخه ترلاسه شوی. د تکثیر اندازه شوي زیانونه په ترتیب سره په 1530، 1550، او 1570 nm کې 0.32، 0.28، او 0.26 dB/cm وو، لکه څنګه چې په 2 (a) شکل کې ښودل شوي. جوړ شوي LToI څپې لارښودونه د عصري LNoI څپې لارښودونو سره د پرتله کولو وړ ټیټ ضایع فعالیت ښودلی [10].
بیا، موږ د څلور څپې مخلوط پروسې لخوا رامینځته شوي د طول موج تبادلې له لارې χ(3) غیر خطي ارزونه وکړه. موږ په 1550.0 nm کې د دوامداره څپې پمپ څراغ او په 1550.6 nm کې د سیګنال څراغ د 12 ملي میتر اوږد ویو لارښود ته داخل کړو. لکه څنګه چې په 2 (b) شکل کې ښودل شوي، د مرحلې کنجیټ (idler) د رڼا څپې سیګنال شدت د انپټ ځواک زیاتوالي سره زیات شوی. په 2 (b) شکل کې انسټ د څلور څپې مخلوط کولو ځانګړي محصول سپیکٹرم ښیې. د ان پټ ځواک او تبادلې موثریت تر مینځ اړیکې څخه، موږ اټکل کړی چې غیر خطي پیرامیټر (γ) نږدې 11 W^-1m وي.
انځور 3.(a) د جوړ شوي حلقوي ریزونټر مایکروسکوپ عکس. (b) د مختلفو خال پیرامیټونو سره د حلقوي ریزونټر د لیږد سپیکٹرا. (c) د 1000 nm د تشې سره د حلقوي ریزونټر اندازه شوي او Lorentzian-fitted transmission spectrum.
بیا، موږ د LToI حلقوي ریزونټر جوړ کړ او د هغې ځانګړتیاوې یې ارزولې. شکل 3 (a) د جوړ شوي حلقوي ریزونټر نظری مایکروسکوپ عکس ښیې. د حلقې ریزونټر د "ریسټریک" ترتیب وړاندې کوي، چې د 100 µm وړانګو سره منحل شوې سیمه او د 100 µm اوږدوالی مستقیم سیمه لري. د حلقوي او بس ویوګایډ کور تر مینځ واټن د 200 nm په زیاتوالي کې توپیر لري، په ځانګړي توګه په 800، 1000، او 1200 nm کې. شکل 3 (b) د هرې تشې لپاره د لیږد سپیکٹرا ښیي، دا په ګوته کوي چې د ورکیدو تناسب د تشې اندازې سره بدلون کوي. د دې سپیکٹرا څخه، موږ معلومه کړه چې د 1000 nm تشه نږدې د یوبل مهم شرایط چمتو کوي، ځکه چې دا د -26 dB تر ټولو لوړ د ورکیدو تناسب څرګندوي.
د انتقادي جوړ شوي ریزونټر په کارولو سره، موږ د کیفیت فکتور (Q فکتور) اټکل کړی چې د لینر لیږد سپیکٹرم د لورینټزیان منحني سره فټ کولو سره، د 1.1 ملیون داخلي Q فکتور ترلاسه کول، لکه څنګه چې په 3 (c) شکل کې ښودل شوي. زموږ د پوهې لپاره، دا د ویوګایډ سره یوځای شوي LToI حلقوي ریزونټر لومړۍ مظاهره ده. د پام وړ، د Q فکتور ارزښت چې موږ یې ترلاسه کړی د فایبر جوړ شوي LToI مایکروډیسک ریزونټرونو په پرتله د پام وړ لوړ دی [9].
پایله:موږ په 1550 nm کې د 0.28 dB/cm له لاسه ورکولو سره د LToI څپې لارښود رامینځته کړ او د 1.1 ملیون د حلقوي ریزونټر Q فکتور. ترلاسه شوي فعالیت د عصري ټیټ زیان لرونکي LNoI څپې لارښودونو سره پرتله کیږي. برسیره پردې، موږ د چپ غیر خطي غوښتنلیکونو لپاره د تولید شوي LToI څپې لارښود χ(3) غیر خطيتوب تحقیق وکړ.
د پوسټ وخت: نومبر-20-2024