ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಜನಿಸುತ್ತದೆ

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳ ಸಂಶೋಧಕರು ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳ ಕುಶಲತೆಯನ್ನು ಸತತವಾಗಿ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ 5G ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು, ಚಿಪ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಾಯತ್ತ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಸಂಯೋಜಿತ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ದಿಕ್ಕಿನ ನಿರಂತರ ಆಳದೊಂದಿಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಕಡಿಮೆ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಆಳವಾದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಚಿಪ್-ಮಟ್ಟದ LIDAR, AR/VR/MR (ವರ್ಧಿತ/ವರ್ಚುವಲ್/ಹೈಬ್ರಿಡ್) ರಿಯಾಲಿಟಿ) ಗ್ಲಾಸ್‌ಗಳು, ಹೊಲೊಗ್ರಾಫಿಕ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಗಳು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಚಿಪ್‌ಗಳು, ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಆಪ್ಟೊಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರೋಬ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೇಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಏಕೀಕರಣವು ಆನ್-ಚಿಪ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಫ್ರೀ-ಸ್ಪೇಸ್ ವೇವ್‌ಫ್ರಂಟ್ ಆಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ತಿರುಳಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಈ ಎರಡು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರ್ಯಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೇಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಅವಶ್ಯಕತೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು, ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸಹ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಕೊಲಂಬಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಮಿಚಲ್ ಲಿಪ್ಸನ್ ಮತ್ತು ನಾನ್‌ಫಾಂಗ್ ಯು ಅಡಿಯಾಬಾಟಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋ-ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಥರ್ಮೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಫೇಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು. ಮೈಕ್ರೋ-ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದರು. ಸಾಧನವು ಕನಿಷ್ಠ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಫೇಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಫೇಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಾಧನವು ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಡಿತದ ಕ್ರಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ವಿಷಯವನ್ನು ನೇಚರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಆಧಾರಿತ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ತಜ್ಞ ಮೈಕಲ್ ಲಿಪ್ಸನ್ ಹೇಳಿದರು: "ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಪರಿಹಾರದ ಕೀಲಿಯು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದು."

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಹೆಚ್ಚು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ರಚನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಸಣ್ಣ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳ ಬಹು ಚಕ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: "ಅಂಡರ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್" ಮತ್ತು "ಅಂಡರ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್." ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್" ಮತ್ತು "ಸ್ಟ್ರಾಂಗ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್." ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, "ಅಂಡರ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್" ಸೀಮಿತ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒದಗಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅನಗತ್ಯ ವೈಶಾಲ್ಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು "ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್" ಗಣನೀಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಾಧನದ ನಿಜವಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಸಂಪೂರ್ಣ 2π ಹಂತದ ಸಮನ್ವಯತೆ ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ವೈಶಾಲ್ಯ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್ ಅನ್ನು "ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆ" ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಿತು. ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್ ಮತ್ತು "ಬಸ್" ನಡುವಿನ ಜೋಡಣೆ ಬಲವು ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್ ನಷ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಸರಣಿಯ ನಂತರ, ಅಂತಿಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಮೊನಚಾದ ಅಗಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನುರಣನ ಉಂಗುರವಾಗಿದೆ. ಕಿರಿದಾದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಭಾಗವು "ಬಸ್" ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸುರುಳಿಯ ನಡುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಜೋಡಣೆ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಗಲವಾದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಭಾಗವು ಪಕ್ಕದ ಗೋಡೆಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್‌ನ ಬೆಳಕಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

"ನಾವು ಕೇವಲ 5 μm ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು ಕೇವಲ 0.8 mW ನ π-ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಿಕಣಿ, ಶಕ್ತಿ ಉಳಿಸುವ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ವೈಶಾಲ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 10% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದೆ. ಅಪರೂಪದ ಸಂಗತಿಯೆಂದರೆ, ಈ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಗೋಚರ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ."

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಏಕೀಕರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪಲು ಅವು ಇನ್ನೂ ದೂರವಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳ ಕೆಲಸವು ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದೆ ಎಂದು ನಾನ್‌ಫಾಂಗ್ ಯು ಗಮನಸೆಳೆದರು. "ಹಿಂದಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಿಪ್ ಹೆಜ್ಜೆಗುರುತು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಜೆಟ್ ಅನ್ನು ನೀಡಿದರೆ 100 ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅನುಮತಿಸಿದ್ದರೆ, ಈಗ ನಾವು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಂದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ 10,000 ಹಂತ ಶಿಫ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು."

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ವಿನ್ಯಾಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆಕ್ರಮಿತ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದನ್ನು ಇತರ ರೋಹಿತ ಶ್ರೇಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಿಭಿನ್ನ ಅನುರಣಕ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಅಂತಹ ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್‌ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹಂತ-ಶಿಫ್ಟರ್ ಅರೇಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಗೋಚರ ವರ್ಣಪಟಲ LIDAR ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಸಹಕರಿಸುತ್ತಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ವರ್ಧಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಾನ್‌ಲೀನಿಯರಿಟಿ, ಹೊಸ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹ ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೂ ಇದನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು.

ಲೇಖನ ಮೂಲ: https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA

ಚೀನಾದ "ಸಿಲಿಕಾನ್ ವ್ಯಾಲಿ" - ಬೀಜಿಂಗ್ ಝೊಂಗ್ಗುವಾನ್‌ಕುನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಬೀಜಿಂಗ್ ರೋಫಿಯಾ ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್, ದೇಶೀಯ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು, ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು, ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳು ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಿಬ್ಬಂದಿಗೆ ಸೇವೆ ಸಲ್ಲಿಸಲು ಮೀಸಲಾಗಿರುವ ಹೈಟೆಕ್ ಉದ್ಯಮವಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ಕಂಪನಿಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ವಿನ್ಯಾಸ, ಉತ್ಪಾದನೆ, ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮಾರಾಟದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ನವೀನ ಪರಿಹಾರಗಳು ಮತ್ತು ವೃತ್ತಿಪರ, ವೈಯಕ್ತಿಕಗೊಳಿಸಿದ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ವರ್ಷಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ನಂತರ, ಇದು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಶ್ರೀಮಂತ ಮತ್ತು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಸರಣಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದೆ, ಇದನ್ನು ಪುರಸಭೆ, ಮಿಲಿಟರಿ, ಸಾರಿಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ, ಹಣಕಾಸು, ಶಿಕ್ಷಣ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿಮ್ಮೊಂದಿಗೆ ಸಹಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ನಾವು ಎದುರು ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ!