ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ (ಎಲ್‌ಟಿಒಐ) ಹೈಸ್ಪೀಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್

ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ (ಎಲ್‌ಟಿಒಐ) ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವಿದ್ಯುದರ್ಚಿ

ಜಾಗತಿಕ ದತ್ತಾಂಶ ದಟ್ಟಣೆಯು ಬೆಳೆಯುತ್ತಲೇ ಇದೆ, ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಾದ 5 ಜಿ ಮತ್ತು ಆರ್ಟಿಫಿಶಿಯಲ್ ಇಂಟೆಲಿಜೆನ್ಸ್ (ಎಐ) ಅನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಇದು ಎಲ್ಲಾ ಹಂತದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಸಿವರ್‌ಗಳಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಾಗ ಒಂದೇ ಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿ 200 ಜಿಬಿಪಿಗಳಿಗೆ ಡೇಟಾ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ. ಕಳೆದ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಸಿವರ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಸಿಎಮ್‌ಒಎಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಮೂಹಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಾಹಕ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಎಸ್‌ಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ, ಉಚಿತ ವಾಹಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ. ಉದ್ಯಮದ ಇತರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಐಎನ್‌ಪಿ, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಎಲ್ಎನ್‌ಒಐ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಬಹು-ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಏಕೀಕರಣ ಪರಿಹಾರಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ವೇಗ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಲ್ಲ ಪರಿಹಾರವೆಂದು LNOI ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ತಂಡವು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ (ಎಲ್‌ಟಿಒಐ) ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು, ಇದು ಅನೇಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವ ಅಥವಾ ಮೀರುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಇದರ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನದೃಗ್ಕತ್ವ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಸ್ಪೀಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಎಲ್‌ಟಿಒಐನಲ್ಲಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲು ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮೇಲೆ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪದರದ ರಚನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ, ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗದ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗ ಹೊಂದಾಣಿಕೆವಿದ್ಯುನ್ಮೂಲ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಅರಿತುಕೊಂಡಿದೆ. ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ, ಈ ಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಬೆಳ್ಳಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವುದನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಚಿನ್ನದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬೆಳ್ಳಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ನಷ್ಟವನ್ನು 82% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅಂಜೂರ. 1 ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ರಚನೆ, ಹಂತ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವಿನ್ಯಾಸ, ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ನಷ್ಟ ಪರೀಕ್ಷೆ.

ಅಂಜೂರ. 2 ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉಪಕರಣ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆತೀವ್ರತೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ನೇರ ಪತ್ತೆ (ಐಎಮ್‌ಡಿಡಿ). ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಪಿಎಎಂ 8 ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು 176 ಜಿಬಿಡಿಯ ಚಿಹ್ನೆ ದರದಲ್ಲಿ 25% ಎಸ್‌ಡಿ-ಎಫ್‌ಇಸಿ ಮಿತಿಗಿಂತ 3.8 × 10⁻² ನ ಅಳತೆಯ BE ಯೊಂದಿಗೆ ರವಾನಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. 200 ಜಿಬಿಡಿ ಪಿಎಎಂ 4 ಮತ್ತು 208 ಜಿಬಿಡಿ ಪಿಎಎಂ 2 ಎರಡಕ್ಕೂ, ಬಿಇಆರ್ 15% ಎಸ್‌ಡಿ-ಎಫ್‌ಇಸಿ ಮತ್ತು 7% ಎಚ್‌ಡಿ-ಎಫ್‌ಇಸಿ ಮಿತಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಫಿಗರ್ 3 ರಲ್ಲಿನ ಕಣ್ಣು ಮತ್ತು ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೇಖೀಯತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಬಿಟ್ ದೋಷ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಂಜೂರ. 2 ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಬಳಸುವ ಪ್ರಯೋಗತೀವ್ರತೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಎ) ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ನೇರ ಪತ್ತೆ (ಐಎಮ್‌ಡಿಡಿ); . . (ಡಿ) ಪಾಮ್ 2, ಪಿಎಎಂ 4, ಪಿಎಎಂ 8 ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಣ್ಣಿನ ನಕ್ಷೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್‌ಗಳು.

ಈ ಕೆಲಸವು 110 GHz ನ 3 ಡಿಬಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೊಂದಿರುವ ಮೊದಲ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಎಲ್‌ಟಿಒಐ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ತೀವ್ರತೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ನೇರ ಪತ್ತೆ ಐಎಮ್‌ಡಿಡಿ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಧನವು 405 ಜಿಬಿಟ್/ಸೆ ನ ಒಂದೇ ವಾಹಕ ನಿವ್ವಳ ದತ್ತಾಂಶ ದರವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಾದ ಎಲ್‌ಎನ್‌ಒಐ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ಬಳಸುವುದುಐಕ್ಯೂ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತ ಸಿಗ್ನಲ್ ದೋಷ ತಿದ್ದುಪಡಿ ತಂತ್ರಗಳು, ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ನಷ್ಟದ ತಲಾಧಾರಗಳಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ಸಾಧನಗಳು 2 ಟಿಬಿಟ್/ಸೆ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವಹನ ದರವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಇತರ ಆರ್ಎಫ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬೈರ್‌ಫ್ರಿಂಗನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ನಂತಹ ಎಲ್‌ಟಿಒಐನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಕೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದಿನ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಜಾಲಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚ, ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.