ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪರಿಚಯ

ನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪರಿಚಯತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್
An ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ವಿಭಿನ್ನ ರಚನೆಗಳು, ತರಂಗಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್‌ನ ವೇದಿಕೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಪ್ರಕಾರಗಳ ಸಮಗ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.EOM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು, ಜೊತೆಗೆ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆತೆಳುವಾದ ಪದರ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳುಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ.

1. ಅನುರಣನವಿಲ್ಲದ ಕುಹರದ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್
ಈ ರೀತಿಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ-ದೂರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ರಚನೆಗಳಿವೆ:
1.1 ಪ್ರಯಾಣ ತರಂಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ MZI ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್: ಇದು ಅತ್ಯಂತ ವಿಶಿಷ್ಟ ವಿನ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. ಹಾರ್ವರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಲೋನ್ č ಆರ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು 2018 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು, ನಂತರದ ಸುಧಾರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ತಲಾಧಾರಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡಿಂಗ್ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತದೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ) ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರ ಹಾಲೋಯಿಂಗ್ ಆಧಾರಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ (> 67 GHz) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಸಿಗ್ನಲ್ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ 112 Gbit/s PAM4) ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು.
1.2 ಮಡಿಸುವ MZI ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್: ಸಾಧನದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು QSFP-DD ಯಂತಹ ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು, ಧ್ರುವೀಕರಣ ಚಿಕಿತ್ಸೆ, ಅಡ್ಡ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಅಥವಾ ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧನದ ಉದ್ದವನ್ನು ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು 60 GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸಾಧಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
1.3 ಏಕ/ದ್ವಿ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಕೊಹೆರೆಂಟ್ ಆರ್ಥೋಗೋನಲ್ (IQ) ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್: ಪ್ರಸರಣ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೈ-ಆರ್ಡರ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸನ್ ಯಾಟ್ ಸೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಕೈ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು 2020 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಆನ್-ಚಿಪ್ ಸಿಂಗಲ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಐಕ್ಯೂ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಡ್ಯುಯಲ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಐಕ್ಯೂ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಆವೃತ್ತಿಯು 1.96 ಟಿಬಿಟ್/ಸೆ ಏಕ ತರಂಗಾಂತರ ಪ್ರಸರಣ ದರ ದಾಖಲೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದೆ.

2. ರೆಸೋನೆಂಟ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಟೈಪ್ ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್
ಅಲ್ಟ್ರಾ ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ವಿವಿಧ ಅನುರಣನ ಕುಹರದ ರಚನೆಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ:
2.1 ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕ (PC) ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋ ರಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್: ರೋಚೆಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಲಿನ್ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಮೊದಲ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೋ ರಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಹಲವಾರು GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.
2.2 ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ರೆಸೋನೆಂಟ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್: ಫ್ಯಾಬ್ರಿ ಪೆರೋಟ್ (FP) ಕ್ಯಾವಿಟಿ, ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ (WBG), ಮತ್ತು ಸ್ಲೋ ಲೈಟ್ (SL) ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಸೇರಿದಂತೆ. ಈ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಗಾತ್ರ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 2 × 2 FP ರೆಸೋನೆಂಟ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ 110 GHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲ್ಟ್ರಾ ಲಾರ್ಜ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಕಪಲ್ಡ್ ಬ್ರಾಗ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ನಿಧಾನ ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.

3. ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸಂಯೋಜಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್
ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವೇದಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ:
3.1 ಬಾಂಡ್ ಪ್ರಕಾರದ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಏಕೀಕರಣ: ಬೆಂಜೊಸೈಕ್ಲೋಬ್ಯುಟೀನ್ (BCB) ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಅನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವೇಫರ್ ಮಟ್ಟ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ (>70 GHz, 110 GHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.
3.2 ಡಿಪಾಸಿಷನ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಏಕೀಕರಣ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮೇಲೆ ಲೋಡ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಆಗಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
3.3 ಮೈಕ್ರೋ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫರ್ ಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ (μ TP) ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಏಕೀಕರಣ: ಇದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಪೋಸ್ಟ್-ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪೂರ್ವನಿರ್ಮಿತ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಉಪಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಗುರಿ ಚಿಪ್‌ಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ, ಹತ್ತಾರು GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ಲೇಖನವು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನುರಣನವಲ್ಲದ ಕುಹರದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದು, ಚಿಕ್ಕದಾದ ಅನುರಣನ ಕುಹರದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ಭೇದಿಸುವಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಅಗಾಧ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಇದು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.