پېژندنه
د الکترونیکي مدغم سرکټونو (EICs) د بریالیتوب څخه الهام اخیستی، د فوتونیک مدغم سرکټونو (PICs) ساحه په 1969 کې د خپل پیل راهیسې وده کوي. په هرصورت، د EICs برعکس، د یو نړیوال پلیټ فارم پراختیا چې د متنوع فوتونیک غوښتنلیکونو ملاتړ کولو توان لري یوه لویه ننګونه پاتې ده. دا مقاله د انسولټر (LNOI) په اړه د راڅرګندیدونکي لیتیم نایوبیټ ټیکنالوژۍ (LNOI) څیړنه کوي، کوم چې په چټکۍ سره د راتلونکي نسل PICs لپاره یو امید لرونکی حل ګرځیدلی.
د LNOI ټیکنالوژۍ وده
لیتیم نایوبیټ (LN) د اوږدې مودې راهیسې د فوتونیک غوښتنلیکونو لپاره د کلیدي موادو په توګه پیژندل شوی. په هرصورت، یوازې د پتلي فلم LNOI او پرمختللي جوړونې تخنیکونو په راتګ سره د هغې بشپړ ظرفیت خلاص شوی. څیړونکو په بریالیتوب سره د LNOI پلیټ فارمونو کې د الټرا ټیټ-لاسه ورکولو ریج ویو ګایډونه او الټرا لوړ-Q مایکرو ریزونیټرونه ښودلي دي [1]، چې په مدغم فوټونیک کې د پام وړ پرمختګ نښه کوي.
د LNOI ټیکنالوژۍ مهمې ګټې
- ډېر ټیټ نظري زیان(تر ۰.۰۱ dB/cm پورې ټیټ)
- د لوړ کیفیت نانو فوټونیک جوړښتونه
- د متنوع غیر خطي نظري پروسو لپاره ملاتړ
- مدغم الکترو آپټیک (EO) ټیونېبلټي
په LNOI کې غیر خطي نظري پروسې
د LNOI پلیټ فارم کې جوړ شوي لوړ فعالیت نانو فوټونیک جوړښتونه د پام وړ موثریت او لږترلږه پمپ ځواک سره د کلیدي غیر خطي نظري پروسو د پلي کولو توان ورکوي. ښودل شوي پروسې پدې کې شامل دي:
- دوهم هارمونیک نسل (SHG)
- د فریکونسۍ مجموعه تولید (SFG)
- د فریکونسۍ توپیر تولید (DFG)
- د پارامیټریک ښکته بدلون (PDC)
- د څلورو څپو مخلوط کول (FWM)
د دې پروسو د اصلاح کولو لپاره د پړاوونو د سمون مختلف سکیمونه پلي شوي، چې LNOI یې د یو خورا څو اړخیز غیر خطي نظري پلیټ فارم په توګه رامینځته کړی.
د الکترو-آپټیکلي ټون ایبل مدغم وسایل
د LNOI ټیکنالوژۍ د فعال او غیر فعال ټون ایبل فوټونیک وسیلو پراخه لړۍ پراختیا ته هم لاره هواره کړې ده، لکه:
- د لوړ سرعت آپټیکل ماډولټرونه
- د بیا تنظیم وړ څو اړخیزه PICs
- د ټون ایبل فریکونسي کمبونه
- مایکرو آپټومیخانیکي چشمې
دا وسایل د لیتیم نیوبیټ داخلي EO ملکیتونو څخه ګټه پورته کوي ترڅو د رڼا سیګنالونو دقیق او لوړ سرعت کنټرول ترلاسه کړي.
د LNOI فوتونیک عملي استعمالونه
د LNOI پر بنسټ PICs اوس په زیاتیدونکي شمیر عملي غوښتنلیکونو کې منل کیږي، په شمول د:
- د مایکروویو څخه آپټیکل کنورټرونه
- نظري سینسرونه
- په چپ سپیکٹرومیټرونه
- د آپټیکل فریکونسۍ کمبونه
- پرمختللي مخابراتي سیسټمونه
دا غوښتنلیکونه د LNOI وړتیا ښیي چې د بلک آپټیک اجزاو فعالیت سره سمون ولري، پداسې حال کې چې د فوتولیتوګرافیک جوړونې له لارې د توزیع وړ، انرژي موثر حلونه وړاندې کوي.
اوسنۍ ننګونې او راتلونکي لارښوونې
سره له دې چې د LNOI ټیکنالوژي د ژمنې وړ پرمختګ لري، د څو تخنیکي خنډونو سره مخ ده:
الف) د نظري ضایعاتو نور کمول
د اوسني څپې لارښود ضایع (0.01 dB/cm) لاهم د موادو د جذب حد څخه ډیر لوړ دی. د ایون ټوټې کولو تخنیکونو او نانو فابریکیشن کې پرمختګ ته اړتیا ده ترڅو د سطحې ناهموارۍ او جذب پورې اړوند نیمګړتیاوې کمې شي.
ب) د ویو ګایډ جیومیټري کنټرول ښه شوی
د لوړ ادغام کثافت لپاره د فرعي 700 nm ویو ګایډونو او فرعي 2 μm کوپلینګ تشو فعالول پرته له دې چې د تکرار وړتیا قرباني کړي یا د تکثیر ضایع زیات کړي خورا مهم دي.
ج) د نښلولو موثریت لوړول
پداسې حال کې چې ټیټ شوي فایبرونه او موډ کنورټرونه د لوړ کوپلینګ موثریت ترلاسه کولو کې مرسته کوي، د انعکاس ضد کوټینګونه کولی شي د هوا-مواد انٹرفیس انعکاس نور هم کم کړي.
د) د ټیټ زیان لرونکي قطبي کولو اجزاو پراختیا
په LNOI کې د قطبي کولو لپاره غیر حساس فوټونیک وسایل اړین دي، داسې اجزاو ته اړتیا لري چې د خالي فضا قطبي کونکو فعالیت سره سمون ولري.
e) د کنټرول الکترونیکي توکو ادغام
د نظري فعالیت له خرابولو پرته د لوی پیمانه کنټرول الکترونیکي توکو په مؤثره توګه یوځای کول د څیړنې یوه مهمه لار ده.
f) د پرمختللې مرحلې مطابقت او خپریدو انجینري
د فرعي مایکرون ریزولوشن کې د باور وړ ډومین نمونه کول د غیر خطي آپټیکس لپاره خورا مهم دي مګر د LNOI پلیټ فارم کې یو ناپاک ټیکنالوژي پاتې ده.
ج) د جوړونې نیمګړتیاوو لپاره خساره
د چاپیریالي بدلونونو یا د جوړونې توپیرونو له امله رامینځته شوي مرحلو بدلونونو کمولو لپاره تخنیکونه د حقیقي نړۍ پلي کولو لپاره اړین دي.
h) موثر ملټي چپ کوپلینګ
د څو LNOI چپسونو ترمنځ د اغیزمنې نښلونې حل کول د واحد ویفر ادغام حد څخه هاخوا اندازه کولو لپاره اړین دي.
د فعالو او غیر فعالو اجزاو مونولیتیک ادغام
د LNOI PICs لپاره یوه اصلي ننګونه د فعالو او غیر فعالو اجزاو لکه د لګښت مؤثره واحد ادغام دی:
- لیزرونه
- کشف کونکي
- غیر خطي طول موج کنورټرونه
- ماډولټرونه
- ملټي پلیکسرونه/ډیملټي پلیکسرونه
اوسنۍ ستراتیژۍ عبارت دي له:
الف) د LNOI ایون ډوپینګ:
په ټاکل شویو سیمو کې د فعالو ایونونو انتخابي ډوپینګ کولی شي د چپ په رڼا سرچینو بدل شي.
ب) اړیکې او متفاوت ادغام:
د مخکې جوړ شوي غیر فعال LNOI PICs سره د ډوپ شوي LNOI پرتونو یا III-V لیزرونو سره تړل یو بدیل لاره چمتو کوي.
ج) د هایبرډ فعال/غیر فعال LNOI ویفر جوړول:
یوه نوښتګره طریقه د آیون ټوټې کولو دمخه د ډوپ شوي او نه خلاص شوي LN ویفرونو سره نښلول دي، چې په پایله کې د فعال او غیر فعال دواړو سیمو سره LNOI ویفرونه رامینځته کیږي.
انځور ۱د هایبرډ مدغم فعال/غیر فعال PICs مفهوم روښانه کوي، چیرې چې یو واحد لیتوګرافیک پروسه د دواړو ډوله برخو بې ساري سمون او ادغام ته اجازه ورکوي.
د فوتوډیټیکټرونو ادغام
د LNOI پر بنسټ PICs کې د فوتوډیټیکټرونو یوځای کول د بشپړ فعال سیسټمونو په لور یو بل مهم ګام دی. دوه لومړني طریقې تر څیړنې لاندې دي:
الف) متفاوت ادغام:
د سیمیکمډکټر نانو جوړښتونه په لنډمهاله توګه د LNOI ویو ګایډونو سره یوځای کیدی شي. په هرصورت، د کشف موثریت او پیمانه کولو کې پرمختګ لاهم اړین دی.
ب) د غیر خطي طول موج بدلون:
د LN غیر خطي ځانګړتیاوې د ویو ګایډونو دننه د فریکونسۍ تبادلې ته اجازه ورکوي، د معیاري سیلیکون فوتوډیټیکټرونو کارولو ته اجازه ورکوي پرته له دې چې عملیاتي طول موج وي.
پایله
د LNOI ټیکنالوژۍ چټک پرمختګ صنعت د PIC یو نړیوال پلیټ فارم ته نږدې کوي چې د غوښتنلیکونو پراخه لړۍ خدمت کولو توان لري. د موجوده ننګونو په حل کولو او په مونولیټیک او ډیټیکټر ادغام کې د نوښتونو په وړاندې کولو سره، د LNOI پر بنسټ PICs د مخابراتو، کوانټم معلوماتو، او سینسنګ په څیر برخو کې د انقلاب راوستلو وړتیا لري.
LNOI د پراخیدونکي PICs د اوږدمهاله لید د پوره کولو ژمنه لري، چې د EICs بریالیتوب او اغیز سره سمون لري. د څیړنې او پراختیا دوامداره هڅې - لکه د نانجینګ فوټونیکس پروسې پلیټ فارم او ژیاویاو ټیک ډیزاین پلیټ فارم څخه - به د مدغم فوټونیکس راتلونکي په جوړولو او د ټیکنالوژۍ په ټولو برخو کې د نوي امکاناتو په خلاصولو کې مهم وي.
د پوسټ وخت: جولای-۱۸-۲۰۲۵