لوړ مدغم پتلی فلم لیتیم نایوبیټ الیکټرو آپټیک ماډلیټر

لوړ خطي والید الکترو-نظري ماډلیټراو د مایکروویو فوټون غوښتنلیک
د مخابراتي سیسټمونو د اړتیاوو د زیاتیدو سره، د سیګنالونو د لیږد موثریت د لا ښه کولو لپاره، خلک به د تکمیلي ګټو ترلاسه کولو لپاره فوټونونه او الکترونونه یوځای کړي، او مایکروویو فوټونیکونه به زیږیدلي وي. د بریښنا د رڼا بدلولو لپاره د الکترو-نظری ماډلیټر ته اړتیا ده.د مایکروویو فوټونیک سیسټمونه، او دا کلیدي ګام معمولا د ټول سیسټم فعالیت ټاکي. څرنګه چې د راډیو فریکونسي سیګنال نظري ډومین ته بدلول د انلاګ سیګنال پروسه ده، او عاديد الکترو-نظري ماډلیټرونهکه چیرې د خطي غیر خطي والي شتون ولري، نو د تبادلې په پروسه کې د سیګنال جدي تحریف شتون لري. د نږدې خطي ماډلیشن ترلاسه کولو لپاره، د ماډولیټر عملیاتي نقطه معمولا د اورتوګونل تعصب نقطه کې ټاکل کیږي، مګر دا لاهم د ماډولیټر د خطي والي لپاره د مایکروویو فوټون لینک اړتیاوې نشي پوره کولی. د لوړ خطي والي سره الکترو آپټیک ماډولیټرونو ته په بیړني ډول اړتیا ده.

د سیلیکون موادو د لوړ سرعت انعکاسي شاخص ماډلولیشن معمولا د وړیا کیریر پلازما خپریدو (FCD) اغیزې لخوا ترلاسه کیږي. د FCD اغیز او د PN جنکشن ماډلولیشن دواړه غیر خطي دي، کوم چې د سیلیکون ماډلیټر د لیتیم نیوبیټ ماډلیټر په پرتله لږ خطي کوي. د لیتیم نیوبیټ مواد غوره نندارې ته وړاندې کوي.د الکترو-نظري تعدیلد دوی د پوکر اغیز له امله ځانګړتیاوې. په ورته وخت کې، لیتیم نایوبیټ مواد د لوی بینډ ویت، ښه ماډل کولو ځانګړتیاوې، ټیټ ضایع، اسانه ادغام او د سیمیکمډکټر پروسې سره مطابقت ګټې لري، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ کارول د لوړ فعالیت الیکټرو-آپټیکل ماډولټر جوړولو لپاره، د سیلیکون په پرتله تقریبا هیڅ "لنډ پلیټ" نلري، بلکه د لوړ خطي والي ترلاسه کولو لپاره هم. د انسولټر په اړه د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ (LNOI) الیکټرو-آپټیک ماډولټر د پراختیا یوه هیله بښونکې لار ګرځیدلې ده. د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ موادو چمتو کولو ټیکنالوژۍ او د ویو ګایډ ایچینګ ټیکنالوژۍ پراختیا سره، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ الیکټرو-آپټیک ماډولټر لوړ تبادلې موثریت او لوړ ادغام د نړیوال اکاډمیک او صنعت ډګر ګرځیدلی.

د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ ځانګړتیاوې
په متحده ایالاتو کې د DAP AR پلان جوړونې د لیتیم نیوبیټ موادو لاندې ارزونه کړې ده: که چیرې د بریښنایی انقلاب مرکز د سیلیکون موادو په نوم نومول شوی وي چې دا ممکنه کوي، نو د فوتونیک انقلاب زیږون ځای احتمال لري چې د لیتیم نیوبیټ په نوم نومول شي. دا ځکه چې لیتیم نیوبیټ په یو کې د الیکټرو آپټیکل اغیز، اکوسټو آپټیکل اغیز، پیزو الیکټریک اغیز، ترمو الیکټریک اغیز او فوتو ریفراکټیو اغیز سره یوځای کوي، لکه د آپټیکس په برخه کې د سیلیکون موادو په څیر.

د نظري لیږد ځانګړتیاو له مخې، د InP مواد د 1550nm بینډ په عام ډول کارول شوي رڼا جذبولو له امله د چپ په اوږدو کې د لیږد ترټولو لوی زیان لري. SiO2 او سیلیکون نایټرایډ غوره لیږد ځانګړتیاوې لري، او زیان کولی شي د ~ 0.01dB/cm کچې ته ورسیږي؛ اوس مهال، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ ویو ګایډ د ویو ګایډ ضایع کولی شي د 0.03dB/cm کچې ته ورسیږي، او د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ ویو ګایډ ضایع د راتلونکي کې د ټیکنالوژیکي کچې دوامداره پرمختګ سره د نور هم کمولو وړتیا لري. له همدې امله، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ مواد به د غیر فعال رڼا جوړښتونو لکه فوتوسنتیتیک لاره، شنټ او مایکرو رینګ لپاره ښه فعالیت وښيي.

د رڼا تولید په برخه کې، یوازې InP د مستقیم رڼا خپرولو وړتیا لري؛ له همدې امله، د مایکروویو فوټونونو د تطبیق لپاره، دا اړینه ده چې د LNOI پر بنسټ د فوټونیک مدغم چپ باندې د InP پر بنسټ د رڼا سرچینه د بیکلوډینګ ویلډینګ یا ایپیټیکسیل ودې له لارې معرفي شي. د رڼا د تعدیل په برخه کې، پورته ټینګار شوی چې د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ مواد د InP او Si په پرتله د لوی تعدیل بینډ ویت، ټیټ نیم څپې ولټاژ او ټیټ لیږد ضایع ترلاسه کول اسانه دي. سربیره پردې، د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ موادو د الیکټرو-آپټیکل تعدیل لوړ خطي والی د ټولو مایکروویو فوټونونو غوښتنلیکونو لپاره اړین دی.

د نظري روټینګ په شرایطو کې، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ موادو لوړ سرعت الکترو-آپټیکل غبرګون د LNOI پر بنسټ نظري سویچ د لوړ سرعت نظري روټینګ سویچ کولو وړتیا لري، او د داسې لوړ سرعت سویچ کولو بریښنا مصرف هم خورا ټیټ دی. د مدغم مایکروویو فوټون ټیکنالوژۍ د عادي غوښتنلیک لپاره، نظري کنټرول شوی بیمفارمینګ چپ د ګړندي بیم سکین کولو اړتیاو پوره کولو لپاره د لوړ سرعت سویچ کولو وړتیا لري، او د الټرا ټیټ بریښنا مصرف ځانګړتیاوې د لوی پیمانه مرحلې سرې سیسټم سختو اړتیاو سره ښه تطبیق شوي. که څه هم د InP پر بنسټ نظري سویچ کولی شي د لوړ سرعت نظري لارې سویچنګ هم احساس کړي، دا به لوی شور معرفي کړي، په ځانګړې توګه کله چې څو سطحه نظري سویچ کاسکیډ شي، د شور کوفیفینټ به په جدي توګه خراب شي. سیلیکون، SiO2 او سیلیکون نایټرایډ مواد کولی شي یوازې د ترمو-آپټیکل اغیزې یا کیریر خپریدو اغیزې له لارې نظري لارې بدل کړي، کوم چې د لوړ بریښنا مصرف او ورو سویچ کولو سرعت زیانونه لري. کله چې د مرحلې سرې د صف اندازه لویه وي، دا نشي کولی د بریښنا مصرف اړتیاوې پوره کړي.

د نظري تقویت له پلوه، دد سیمیکمډکټر آپټیکل امپلیفیر (د اوبو رسولو سیسټم) د InP پر بنسټ د سوداګریزې کارونې لپاره بالغ شوی، مګر دا د لوړ شور کوفیشینټ او ټیټ سنتریت تولید ځواک نیمګړتیاوې لري، کوم چې د مایکروویو فوټونونو پلي کولو لپاره مناسب ندي. د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ ویو ګایډ پیرامیټریک امپلیفیکیشن پروسه د دوراني فعالولو او انورسیشن پراساس کولی شي ټیټ شور او لوړ ځواک آن چپ آپټیکل امپلیفیکیشن ترلاسه کړي، کوم چې کولی شي د آن چپ آپټیکل امپلیفیکیشن لپاره د مدغم مایکروویو فوټون ټیکنالوژۍ اړتیاوې په ښه توګه پوره کړي.

د رڼا کشف په برخه کې، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ د 1550 nm بینډ کې رڼا ته د ښه لیږد ځانګړتیاوې لري. د فوتو الیکټریک تبادلې فعالیت نشي درک کیدی، نو د مایکروویو فوټون غوښتنلیکونو لپاره، د چپ په اړه د فوتو الیکټریک تبادلې اړتیاو پوره کولو لپاره. InGaAs یا Ge-Si کشف واحدونه باید د LNOI پر بنسټ فوټونیک مدغم چپسونو کې د بیکلوډ ویلډینګ یا ایپیټیکسیل ودې له لارې معرفي شي. د آپټیکل فایبر سره د یوځای کولو په شرایطو کې، ځکه چې آپټیکل فایبر پخپله SiO2 مواد دی، د SiO2 ویو ګایډ موډ فیلډ د آپټیکل فایبر موډ فیلډ سره ترټولو لوړه مطابقت لري، او جوړه کول ترټولو اسانه دي. د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ د قوي محدود شوي ویو ګایډ د موډ فیلډ قطر شاوخوا 1μm دی، کوم چې د آپټیکل فایبر د موډ فیلډ څخه خورا توپیر لري، نو د موډ ځای مناسب بدلون باید د آپټیکل فایبر د موډ فیلډ سره سمون لپاره ترسره شي.

د ادغام په برخه کې، آیا مختلف مواد د ادغام لوړ ظرفیت لري په عمده توګه د ویو ګایډ د کږولو وړانګو پورې اړه لري (د ویو ګایډ حالت ساحې محدودیت لخوا اغیزمن شوی). په کلکه محدود شوی ویو ګایډ د کوچني کږولو وړانګو ته اجازه ورکوي، کوم چې د لوړ ادغام د ترلاسه کولو لپاره ډیر مناسب دی. له همدې امله، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ ویو ګایډونه د لوړ ادغام ترلاسه کولو وړتیا لري. له همدې امله، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ ظهور د لیتیم نایوبیټ موادو لپاره دا ممکنه کوي چې واقعیا د نظري "سیلیکون" رول ولوبوي. د مایکروویو فوټونونو د پلي کولو لپاره، د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ ګټې ډیرې څرګندې دي.