संशोधन प्रगतीपातळ फिल्म लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर हे ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टम आणि मायक्रोवेव्ह फोटोनिक सिस्टमचे मुख्य उपकरण आहे. ते लागू केलेल्या विद्युत क्षेत्रामुळे होणाऱ्या पदार्थाच्या अपवर्तन निर्देशांकात बदल करून मोकळ्या जागेत किंवा ऑप्टिकल वेव्हगाइडमध्ये प्रसारित होणाऱ्या प्रकाशाचे नियमन करते. पारंपारिक लिथियम निओबेटइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटरइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मटेरियल म्हणून बल्क लिथियम निओबेट मटेरियलचा वापर केला जातो. टायटॅनियम डिफ्यूजन किंवा प्रोटॉन एक्सचेंज प्रक्रियेद्वारे वेव्हगाइड तयार करण्यासाठी सिंगल क्रिस्टल लिथियम निओबेट मटेरियल स्थानिक पातळीवर डोप केले जाते. कोर लेयर आणि क्लॅडिंग लेयरमधील अपवर्तक निर्देशांक फरक खूपच कमी आहे आणि वेव्हगाइडची प्रकाश क्षेत्राशी बांधणी करण्याची क्षमता कमी आहे. पॅकेज केलेल्या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरची एकूण लांबी सहसा 5~10 सेमी असते.
लिथियम निओबेट ऑन इन्सुलेटर (LNOI) तंत्रज्ञान मोठ्या आकाराच्या लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरची समस्या सोडवण्याचा एक प्रभावी मार्ग प्रदान करते. वेव्हगाइड कोर लेयर आणि क्लॅडिंग लेयरमधील अपवर्तक निर्देशांक फरक 0.7 पर्यंत आहे, जो वेव्हगाइडच्या ऑप्टिकल मोड बाइंडिंग क्षमता आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल नियमन प्रभावात मोठ्या प्रमाणात वाढ करतो आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटरच्या क्षेत्रात संशोधन केंद्र बनला आहे.
मायक्रो-मशीनिंग तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, LNOI प्लॅटफॉर्मवर आधारित इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरच्या विकासात जलद प्रगती झाली आहे, ज्यामुळे अधिक कॉम्पॅक्ट आकार आणि कामगिरीत सतत सुधारणा होत असल्याचे दिसून येते. वापरल्या जाणाऱ्या वेव्हगाइड रचनेनुसार, सामान्य पातळ फिल्म लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर थेट एच्ड वेव्हगाइड इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर आहेत, लोड केलेले हायब्रिडवेव्हगाइड मॉड्युलेटरआणि हायब्रिड सिलिकॉन इंटिग्रेटेड वेव्हगाइड इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर.
सध्या, ड्राय एचिंग प्रक्रियेतील सुधारणांमुळे पातळ फिल्म लिथियम निओबेट वेव्हगाइडचे नुकसान मोठ्या प्रमाणात कमी होते, रिज लोडिंग पद्धत उच्च एचिंग प्रक्रियेच्या अडचणीची समस्या सोडवते आणि 1 V पेक्षा कमी हाफ वेव्हच्या व्होल्टेजसह लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर साकार केला आहे आणि परिपक्व SOI तंत्रज्ञानासह संयोजन फोटॉन आणि इलेक्ट्रॉन हायब्रिड इंटिग्रेशनच्या ट्रेंडचे पालन करते. पातळ फिल्म लिथियम निओबेट तंत्रज्ञानाचे कमी नुकसान, लहान आकार आणि मोठ्या बँडविड्थसह चिपवर इंटिग्रेटेड इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर साकार करण्याचे फायदे आहेत. सैद्धांतिकदृष्ट्या, असा अंदाज आहे की 3 मिमी पातळ फिल्म लिथियम निओबेट पुश-पुलM⁃Z मॉड्युलेटर3dB इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल बँडविड्थ 400 GHz पर्यंत पोहोचू शकते आणि प्रायोगिकरित्या तयार केलेल्या पातळ फिल्म लिथियम निओबेट मॉड्युलेटरची बँडविड्थ 100 GHz पेक्षा थोडी जास्त असल्याचे नोंदवले गेले आहे, जे अद्याप सैद्धांतिक वरच्या मर्यादेपासून खूप दूर आहे. मूलभूत स्ट्रक्चरल पॅरामीटर्स ऑप्टिमायझेशन करून आणलेली सुधारणा मर्यादित आहे. भविष्यात, नवीन यंत्रणा आणि संरचनांचा शोध घेण्याच्या दृष्टिकोनातून, जसे की मानक कोप्लानर वेव्हगाइड इलेक्ट्रोडला सेगमेंटेड मायक्रोवेव्ह इलेक्ट्रोड म्हणून डिझाइन करणे, मॉड्युलेटरची कार्यक्षमता आणखी सुधारली जाऊ शकते.
याव्यतिरिक्त, लेसर, डिटेक्टर आणि इतर उपकरणांसह एकात्मिक मॉड्युलेटर चिप पॅकेजिंग आणि ऑन-चिप विषम एकत्रीकरणाची प्राप्ती ही थिन फिल्म लिथियम निओबेट मॉड्युलेटरच्या भविष्यातील विकासासाठी एक संधी आणि आव्हान दोन्ही आहे. थिन फिल्म लिथियम निओबेट इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर मायक्रोवेव्ह फोटॉन, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन आणि इतर क्षेत्रांमध्ये अधिक महत्त्वाची भूमिका बजावेल.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-०७-२०२५