لنډیز:موږ د 1550 nm انسولټر پر بنسټ د لیتیم ټانټالیټ ویو ګایډ رامینځته کړی چې د 0.28 dB/cm ضایع او د حلقوي ریزونیټر کیفیت فکتور 1.1 ملیون دی. په غیر خطي فوټونیکونو کې د χ(3) غیر خطي تطبیق مطالعه شوی. د انسولټر (LNoI) باندې د لیتیم نایوبیټ ګټې، کوم چې د "انسولیټر آن" جوړښت له امله د قوي آپټیکل کنفینیشن سره غوره χ(2) او χ(3) غیر خطي ملکیتونه ښیې، د الټرا فاسټ ماډولټرونو او مدغم غیر خطي فوټونیکونو لپاره د ویو ګایډ ټیکنالوژۍ کې د پام وړ پرمختګ لامل شوی [1-3]. د LN سربیره، لیتیم ټانټالیټ (LT) د غیر خطي فوټونیک موادو په توګه هم څیړل شوی. د LN په پرتله، LT د لوړ نظري زیان حد او پراخه نظري شفافیت کړکۍ لري [4، 5]، که څه هم د هغې نظري پیرامیټرې، لکه انعکاسي شاخص او غیر خطي کوفیفینټونه، د LN سره ورته دي [6، 7]. په دې توګه، LToI د لوړ آپټیکل پاور غیر خطي فوټونیک غوښتنلیکونو لپاره د یو بل قوي نوماند موادو په توګه ولاړ دی. سربیره پردې، LToI د سطحې اکوسټیک څپې (SAW) فلټر وسیلو لپاره لومړني مواد کیږي، چې د لوړ سرعت ګرځنده او بېسیم ټیکنالوژیو کې پلي کیږي. پدې شرایطو کې، LToI ویفرونه ممکن د فوټونیک غوښتنلیکونو لپاره ډیر عام توکي شي. په هرصورت، تر نن نیټې پورې، یوازې د LToI پر بنسټ یو څو فوټونیک وسایل راپور شوي، لکه مایکروډیسک ریزونټرونه [8] او الکترو آپټیک فیز شفټرونه [9]. پدې مقاله کې، موږ د ټیټ زیان LToI څپې لارښود او د حلقوي ریزونټر کې د هغې غوښتنلیک وړاندې کوو. سربیره پردې، موږ د LToI څپې لارښود χ(3) غیر خطي ځانګړتیاوې چمتو کوو.
مهم ټکي:
• د 4 انچه څخه تر 6 انچه پورې LToI ویفرونه، پتلي فلم لیتیم ټینټالیټ ویفرونه وړاندې کوي، چې د پورتنۍ طبقې ضخامت یې له 100 nm څخه تر 1500 nm پورې وي، چې د کورني ټیکنالوژۍ او بالغ پروسو څخه کار اخلي.
• SINOI: د الټرا ټیټ ضایع سیلیکون نایټرایډ پتلی فلم ویفرونه.
• SICOI: د سیلیکون کاربایډ فوټونیک مدغم سرکټونو لپاره د لوړ پاکوالي نیمه موصل سیلیکون کاربایډ پتلی فلم سبسټریټ.
• LTOI: د لیتیم نیوبیټ، پتلي فلم لیتیم ټانټالیټ ویفرونو لپاره یو پیاوړی سیالي کوونکی.
• LNOI: ۸ انچه LNOI چې د لوی پیمانه پتلي فلم لیتیم نیوبیټ محصولاتو پراخه تولید ملاتړ کوي.
د انسولټر ویو ګایډونو تولید:په دې څیړنه کې، موږ د 4 انچه LToI ویفرونو څخه کار واخیست. د LT پورتنۍ طبقه د SAW وسیلو لپاره د 42° څرخیدونکي Y-کټ LT سبسټریټ سوداګریز دی، کوم چې په مستقیم ډول د Si سبسټریټ سره د 3 µm ضخامت حرارتي آکسایډ پرت سره تړلی دی، چې د سمارټ پرې کولو پروسې کاروي. شکل 1(a) د LToI ویفر پورتنۍ لید ښیې، د پورتنۍ LT پرت ضخامت 200 nm سره. موږ د اټومي ځواک مایکروسکوپي (AFM) په کارولو سره د پورتنۍ LT پرت د سطحې ناهموارۍ ارزونه وکړه.
انځور ۱.(a) د LToI ویفر پورته لید، (b) د پورتنۍ LT طبقې د سطحې AFM انځور، (c) د پورتنۍ LT طبقې د سطحې PFM انځور، (d) د LToI ویو ګایډ سکیماتیک کراس سیکشن، (e) محاسبه شوی بنسټیز TE موډ پروفایل، او (f) د SiO2 اوور لیر ډیپوزیشن دمخه د LToI ویو ګایډ کور SEM انځور. لکه څنګه چې په شکل 1 (b) کې ښودل شوي، د سطحې ناهموارۍ له 1 nm څخه کمه ده، او هیڅ سکریچ لینونه نه دي لیدل شوي. سربیره پردې، موږ د پیزو الیکټریک غبرګون ځواک مایکروسکوپي (PFM) په کارولو سره د پورتنۍ LT طبقې د قطبي کولو حالت معاینه کړ، لکه څنګه چې په شکل 1 (c) کې ښودل شوي. موږ تایید کړه چې یونیفورم قطبي کول حتی د اړیکې پروسې وروسته هم ساتل شوي.
د دې LToI سبسټریټ په کارولو سره، موږ د ویو ګایډ په لاندې ډول جوړ کړ. لومړی، د LT د وروسته وچ ایچینګ لپاره د فلزي ماسک طبقه زیرمه شوه. بیا، د فلزي ماسک طبقې په سر کې د ویو ګایډ کور نمونې تعریف کولو لپاره د الکترون بیم (EB) لیتوګرافي ترسره شوه. بیا، موږ د EB مقاومت نمونه د وچ ایچینګ له لارې د فلزي ماسک طبقې ته لیږدوله. وروسته، د LToI ویو ګایډ کور د الیکترون سایکلوټرون ریزونانس (ECR) پلازما ایچینګ په کارولو سره جوړ شو. په پای کې، د فلزي ماسک طبقه د لوند پروسې له لارې لرې شوه، او د پلازما-زیات شوي کیمیاوي بخار زیرمه په کارولو سره د SiO2 اوور لییر زیرمه شوه. شکل 1 (d) د LToI ویو ګایډ سکیماتیک کراس سیکشن ښیې. د کور ټول لوړوالی، د پلیټ لوړوالی، او د کور پلنوالی په ترتیب سره 200 nm، 100 nm، او 1000 nm دي. په یاد ولرئ چې د کور پلنوالی د آپټیکل فایبر کوپلینګ لپاره د ویو ګایډ څنډې کې 3 µm ته پراخیږي.
شکل ۱ (e) د ۱۵۵۰ nm په کچه د بنسټیز ټرانسورس برقي (TE) حالت محاسبه شوي نظري شدت ویش ښیې. شکل ۱ (f) د SiO2 اوورلیر د زیرمه کیدو دمخه د LToI ویو ګایډ کور سکین کولو الکترون مایکروسکوپ (SEM) عکس ښیې.
د څپو لارښود ځانګړتیاوې:موږ لومړی د خطي ضایعاتو ځانګړتیاوې د TE-قطبي رڼا څخه د 1550 nm طول موج پراخ شوي ناڅاپي اخراج سرچینې څخه د مختلف اوږدوالي LToI څپو لارښودونو ته د داخلولو له لارې ارزولې. د تکثیر ضایع د هر طول موج په اوږدوالي کې د څپو لارښود اوږدوالي او لیږد ترمنځ د اړیکو له سلپ څخه ترلاسه شوی. اندازه شوي تکثیر ضایعات په ترتیب سره په 1530، 1550، او 1570 nm کې 0.32، 0.28، او 0.26 dB/cm وو، لکه څنګه چې په شکل 2 (a) کې ښودل شوي. جوړ شوي LToI څپو لارښودونو د عصري LNoI څپو لارښودونو سره د پرتله کولو وړ ټیټ ضایع فعالیت ښودلی [10].
بیا، موږ د څلور څپو مخلوط کولو پروسې لخوا رامینځته شوي د طول موج بدلون له لارې د χ(3) غیر خطي والي ارزونه وکړه. موږ په 1550.0 nm کې د دوامداره څپې پمپ رڼا او په 1550.6 nm کې د سیګنال رڼا په 12 ملي میتر اوږد ویو لارښود کې داخل کړه. لکه څنګه چې په شکل 2 (b) کې ښودل شوي، د فیز-کنجوګیټ (بې کاره) د رڼا څپې سیګنال شدت د زیاتیدونکي ان پټ ځواک سره زیات شوی. په شکل 2 (b) کې داخل د څلور څپو مخلوط کولو عادي محصول طیف ښیې. د ان پټ ځواک او تبادلې موثریت ترمنځ اړیکې څخه، موږ اټکل وکړ چې غیر خطي پیرامیټر (γ) نږدې 11 W^-1m وي.
انځور ۳.(الف) د جوړ شوي حلقوي ریزونیټر مایکروسکوپ انځور. (ب) د حلقوي ریزونیټر د لیږد سپیکٹرا د مختلفو تشو پیرامیټرو سره. (ج) د حلقوي ریزونیټر اندازه شوی او لورینټزیان فټ شوی لیږد سپیکٹرم د 1000 nm تشو سره.
بیا، موږ د LToI حلقوي ریزونیټر جوړ کړ او د هغې ځانګړتیاوې یې و ارزولې. شکل 3 (a) د جوړ شوي حلقوي ریزونیټر نظري مایکروسکوپ انځور ښیي. د حلقوي ریزونیټر د "ریس ټریک" ترتیب لري، چې د 100 µm شعاع او د 100 µm اوږدوالي سره د یوې منحني سیمې څخه جوړ دی. د حلقې او بس ویو ګایډ کور ترمنځ د تشې پلنوالی د 200 nm په زیاتوالي کې توپیر لري، په ځانګړې توګه په 800، 1000، او 1200 nm کې. شکل 3 (b) د هرې تشې لپاره د لیږد سپیکٹرا ښیې، دا په ګوته کوي چې د ورکیدو تناسب د تشې اندازې سره بدلیږي. د دې سپیکٹرا څخه، موږ معلومه کړه چې د 1000 nm تشه نږدې مهمې جوړې شرایط چمتو کوي، ځکه چې دا د -26 dB ترټولو لوړ ورکیدو تناسب ښیې.
د انتقادي جوړه شوي ریزونیټر په کارولو سره، موږ د کیفیت فکتور (Q فکتور) اټکل کړ چې د لینري لیږد سپیکٹرم د لورینټزیان منحني سره فټ کړو، د 1.1 ملیون داخلي Q فکتور ترلاسه کړو، لکه څنګه چې په شکل 3 (c) کې ښودل شوي. زموږ د پوهې له مخې، دا د ویو ګایډ سره یوځای شوي LToI حلقوي ریزونیټر لومړۍ مظاهره ده. د پام وړ، د Q فکتور ارزښت چې موږ ترلاسه کړی د فایبر سره یوځای شوي LToI مایکروډیسک ریزونیټرونو په پرتله د پام وړ لوړ دی [9].
پایله:موږ د LToI ویو ګایډ جوړ کړ چې په ۱۵۵۰ نانومیټر کې یې د ۰.۲۸ dB/cm زیان او د حلقوي ریزونیټر Q فکتور ۱.۱ ملیون و. ترلاسه شوی فعالیت د عصري ټیټ زیان لرونکي LNoI ویو ګایډونو سره پرتله کیدونکی دی. سربیره پردې، موږ د چپ غیر خطي غوښتنلیکونو لپاره د تولید شوي LToI ویو ګایډ χ(3) غیر خطي والي څیړنه وکړه.
د پوسټ وخت: نومبر-۲۰-۲۰۲۴