ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಹುಟ್ಟಿದೆ

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳ ಸಂಶೋಧಕರು ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳ ಕುಶಲತೆಯನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ 5G ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು, ಚಿಪ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಾಯತ್ತ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಸಂಯೋಜಿತ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ದಿಕ್ಕಿನ ನಿರಂತರ ಆಳವಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಕಡಿಮೆ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಆಳವಾದ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಚಿಪ್-ಲೆವೆಲ್ LIDAR, AR/VR/MR (ವರ್ಧಿತ/ವರ್ಚುವಲ್/) ನಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್) ರಿಯಾಲಿಟಿ) ಕನ್ನಡಕಗಳು, ಹೊಲೊಗ್ರಾಫಿಕ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಗಳು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಚಿಪ್ಸ್, ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಆಪ್ಟೋಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.

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

ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಕೊಲಂಬಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಮೈಕಲ್ ಲಿಪ್ಸನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನ್ಫಾಂಗ್ ಯು ಅವರು ಅಡಿಯಾಬಾಟಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋ-ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಥರ್ಮೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಫೇಸ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು. ಮೈಕ್ರೋ-ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದರು. ಸಾಧನವು ಕನಿಷ್ಟ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಹಂತದ ಸಮನ್ವಯತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಾಧನವು ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಡಿತದ ಕ್ರಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ವಿಷಯವನ್ನು ನೇಚರ್ ಫೋಟೋನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

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

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಹೆಚ್ಚು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳ ಬಹು ಚಕ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಸಣ್ಣ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಕೆಲಸದ ರಾಜ್ಯಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: "ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ" ಮತ್ತು "ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ." ನಿರ್ಣಾಯಕ ಜೋಡಣೆ" ಮತ್ತು "ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆ." ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, "ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ" ಸೀಮಿತ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನಗತ್ಯ ವೈಶಾಲ್ಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು "ನಿರ್ಣಾಯಕ ಜೋಡಣೆ" ಗಣನೀಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಾಧನದ ನೈಜ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಸಂಪೂರ್ಣ 2π ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ವೈಶಾಲ್ಯ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೈಕ್ರೊರಿಂಗ್ ಅನ್ನು "ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆ" ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಿತು. ಮೈಕ್ರೊರಿಂಗ್ ಮತ್ತು "ಬಸ್" ನಡುವಿನ ಜೋಡಣೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಮೈಕ್ರೊರಿಂಗ್ನ ನಷ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಸರಣಿಯ ನಂತರ, ಅಂತಿಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಮೊನಚಾದ ಅಗಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನುರಣನ ಉಂಗುರವಾಗಿದೆ. ಕಿರಿದಾದ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಭಾಗವು "ಬಸ್" ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋ-ಕಾಯಿಲ್ ನಡುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಜೋಡಣೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶಾಲ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಭಾಗವು ಸೈಡ್‌ವಾಲ್‌ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮೈಕ್ರೊರಿಂಗ್‌ನ ಬೆಳಕಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಪತ್ರಿಕೆಯ ಮೊದಲ ಲೇಖಕ ಹೆಕ್ವಿಂಗ್ ಹುವಾಂಗ್ ಕೂಡ ಹೀಗೆ ಹೇಳಿದರು: “ನಾವು ಕೇವಲ 5 μm ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು π-ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ಚಿಕಣಿ, ಶಕ್ತಿ-ಉಳಿತಾಯ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದೇವೆ. 0.8 ಮೆ.ವ್ಯಾ. ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ವೈಶಾಲ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 10% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಗೋಚರ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಸಮಾನವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಅಪರೂಪದ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ.

ಅವರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಏಕೀಕರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪುವುದರಿಂದ ದೂರವಿದ್ದರೂ, ಅವರ ಕೆಲಸವು ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದೆ ಎಂದು Nanfang Yu ಗಮನಸೆಳೆದಿದ್ದಾರೆ. "ಹಿಂದಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಿಪ್ ಹೆಜ್ಜೆಗುರುತು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಜೆಟ್ ನೀಡಿದ 100 ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅನುಮತಿಸಿದರೆ, ನಾವು ಈಗ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅದೇ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ 10,000 ಫೇಸ್ ಶಿಫ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು."

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಆಕ್ರಮಿತ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ವಿನ್ಯಾಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಇದನ್ನು ಇತರ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಶ್ರೇಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಿಭಿನ್ನ ಅನುರಣಕ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಅಂತಹ ಮೈಕ್ರೊರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹಂತ ಶಿಫ್ಟರ್ ಅರೇಗಳಿಂದ ರಚಿತವಾದ ಗೋಚರ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ LIDAR ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಸಹಕರಿಸುತ್ತಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ವರ್ಧಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆ, ಹೊಸ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹ ಅನೇಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಹ ಇದನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು.

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

ಬೀಜಿಂಗ್ ರೋಫಿಯಾ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್. ಚೀನಾದ "ಸಿಲಿಕಾನ್ ವ್ಯಾಲಿ" - ಬೀಜಿಂಗ್ ಝೊಂಗ್ಗ್ವಾನ್‌ಕುನ್‌ನಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು 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, ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮಾರಾಟದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ನವೀನ ಪರಿಹಾರಗಳು ಮತ್ತು ವೃತ್ತಿಪರ, ವೈಯಕ್ತಿಕಗೊಳಿಸಿದ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ವರ್ಷಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರ, ಇದು ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ 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!