پتلی فلم لتیم نیوبیٹ میٹریل اور پتلی فلم لتیم نیوبیٹ ماڈیولر

انٹیگریٹڈ مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی میں پتلی فلم لتیم نیوبیٹ کی فوائد اور اہمیت

مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجیبڑے ورکنگ بینڈوتھ ، مضبوط متوازی پروسیسنگ کی صلاحیت اور کم ٹرانسمیشن کے نقصان کے فوائد ہیں ، جو روایتی مائکروویو سسٹم کی تکنیکی رکاوٹ کو توڑنے اور فوجی الیکٹرانک معلومات کے سازوسامان جیسے ریڈار ، الیکٹرانک جنگ ، مواصلات اور پیمائش اور کنٹرول کی کارکردگی کو بہتر بنانے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ تاہم ، مجرد آلات پر مبنی مائکروویو فوٹوون سسٹم میں کچھ مسائل ہیں جیسے بڑے حجم ، بھاری وزن اور ناقص استحکام ، جو اسپیس بورن اور ایئر بورن پلیٹ فارمز میں مائکروویو فوٹون ٹکنالوجی کے اطلاق کو سنجیدگی سے محدود کرتے ہیں۔ لہذا ، مربوط مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی فوجی الیکٹرانک انفارمیشن سسٹم میں مائکروویو فوٹوون کی درخواست کو توڑنے اور مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی کے فوائد کو مکمل کھیل دینے کے لئے ایک اہم معاونت بن رہی ہے۔

اس وقت ، آپٹیکل مواصلات کے شعبے میں برسوں کی ترقی کے بعد ایس آئی پر مبنی فوٹوونک انضمام ٹکنالوجی اور INP پر مبنی فوٹوونک انٹیگریشن ٹکنالوجی زیادہ سے زیادہ پختہ ہوگئی ہے ، اور بہت ساری مصنوعات کو مارکیٹ میں ڈال دیا گیا ہے۔ تاہم ، مائکروویو فوٹوون کے اطلاق کے ل these ، ان دو طرح کی فوٹوون انضمام ٹیکنالوجیز میں کچھ مسائل ہیں: مثال کے طور پر ، ایس آئی ماڈیولیٹر اور INP ماڈیولیٹر کا نون لائنر الیکٹرو آپٹیکل گتانک مائکروویو فوٹون ٹکنالوجی کے ذریعہ اعلی خط اور بڑی متحرک خصوصیات کے خلاف ہے۔ مثال کے طور پر ، سلیکن آپٹیکل سوئچ جو آپٹیکل راہ سوئچنگ کا احساس کرتا ہے ، چاہے وہ تھرمل آپٹیکل اثر ، پیزو الیکٹرک اثر ، یا کیریئر انجیکشن بازی اثر پر مبنی ہو ، اس میں سست سوئچنگ اسپیڈ ، بجلی کی کھپت اور گرمی کی کھپت میں دشواری ہے ، جو تیز بیم اسکیننگ اور بڑے سرے پیمانے پر مائکروو فوٹون ایپلی کیشنز کو پورا نہیں کرسکتی ہے۔

لتیم نیوبیٹ ہمیشہ تیز رفتار کے لئے پہلی پسند رہا ہےالیکٹرو آپٹک ماڈلنمواد اس کے بہترین لکیری الیکٹرو آپٹک اثر کی وجہ سے۔ تاہم ، روایتی لتیم نیوبیٹالیکٹرو آپٹیکل ماڈیولربڑے پیمانے پر لتیم نیوبیٹ کرسٹل مواد سے بنا ہے ، اور ڈیوائس کا سائز بہت بڑا ہے ، جو مربوط مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی کی ضروریات کو پورا نہیں کرسکتا ہے۔ مربوط مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی سسٹم میں لکیری الیکٹرو آپٹیکل گتانک کے ساتھ لتیم نیوبیٹ مواد کو کس طرح مربوط کیا جائے وہ متعلقہ محققین کا مقصد بن گیا ہے۔ 2018 میں ، ریاستہائے متحدہ میں ہارورڈ یونیورسٹی کی ایک تحقیقی ٹیم نے پہلی بار فوٹونک انٹیگریشن ٹکنالوجی کی اطلاع دی جس کی بنیاد پتلی فلم لتیم نیوبیٹ میں فطرت میں ہے ، کیونکہ اس ٹیکنالوجی میں اعلی انضمام ، بڑے الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیشن بینڈوتھ ، اور الیکٹرو آپٹیکل اثر کی اعلی لکیریٹی کے فوائد ہیں ، ایک بار لانچ ہونے کے بعد ، اس نے فوری طور پر تعلیمی اور صنعتی توجہ کا سبب بنا۔ مائکروویو فوٹوون ایپلی کیشن کے نقطہ نظر سے ، اس مقالے میں مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی کی ترقی پر پتلی فلم لتیم نیوبیٹ پر مبنی فوٹوون انضمام ٹکنالوجی کے اثر و رسوخ اور اہمیت کا جائزہ لیا گیا ہے۔

پتلی فلم لتیم نیوبیٹ میٹریل اور پتلی فلملتیم نیوبیٹ ماڈیولیٹر
حالیہ دو سالوں میں ، ایک نئی قسم کی لتیم نیوبیٹ ماد .ہ سامنے آیا ہے ، یعنی لتیم نیوبیٹ فلم کو "آئن سلیکنگ" کے طریقہ کار سے بڑے پیمانے پر لتیم نیوبیٹ کرسٹل سے خارج کردیا گیا ہے اور اس میں سلکا بفر پرت کے ساتھ سی وفر کے ساتھ منسلک کیا گیا ہے [5] کاغذ 100 سے زیادہ نینو میٹر کی اونچائی کے ساتھ رج ویو گائڈس کو بہتر خشک اینچنگ کے عمل کے ذریعہ پتلی فلم لتیم نیوبیٹ مواد پر کھڑا کیا جاسکتا ہے ، اور ویو گائڈس کے موثر اضطراب انگیز اشاریہ کا فرق 0.8 سے زیادہ تک پہنچ سکتا ہے۔ ماڈیولیٹر کو ڈیزائن کرتے وقت مائکروویو فیلڈ کے ساتھ لائٹ فیلڈ۔ اس طرح ، کم لمبائی میں کم آدھی لہر وولٹیج اور بڑے ماڈیولیشن بینڈوتھ کو حاصل کرنا فائدہ مند ہے۔

کم نقصان لتیم نیوبیٹ سبمیکرن ویو گائڈ کی ظاہری شکل روایتی لتیم نیوبیٹ الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر کے اعلی ڈرائیونگ وولٹیج کی رکاوٹ کو توڑ دیتی ہے۔ الیکٹروڈ وقفہ کاری کو μ 5 μm تک کم کیا جاسکتا ہے ، اور الیکٹرک فیلڈ اور آپٹیکل موڈ فیلڈ کے مابین اوورلیپ میں بہت زیادہ اضافہ کیا گیا ہے ، اور Vπ · L 20 V · سینٹی میٹر سے زیادہ کم ہوکر 2.8 V · سینٹی میٹر سے کم ہوجاتا ہے۔ لہذا ، اسی آدھی لہر وولٹیج کے تحت ، روایتی ماڈیولر کے مقابلے میں آلہ کی لمبائی کو بہت کم کیا جاسکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، چوڑائی کے پیرامیٹرز کو بہتر بنانے کے بعد ، ٹریول ویو الیکٹروڈ کی چوڑائی ، موٹائی اور وقفہ ، جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے ، ماڈیولیٹر 100 گیگا ہرٹز سے زیادہ الٹرا ہائی ماڈیولیشن بینڈوتھ کی صلاحیت رکھ سکتا ہے۔

اعداد و شمار 1 （A） حساب شدہ وضع کی تقسیم اور （B） LN Waveguide کے کراس سیکشن کی تصویر

انجیر 2 （A） Waveguide اور الیکٹروڈ ڈھانچہ اور L B） LN ماڈیولیٹر کا کورپلیٹ

روایتی لتیم نیوبیٹ کمرشل ماڈیولیٹرز ، سلیکن پر مبنی ماڈیولیٹرز اور انڈیم فاسفائڈ (آئی این پی) ماڈیولیٹرز اور دیگر موجودہ تیز رفتار الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولرز کے ساتھ پتلی فلم لتیم نیوبیٹ ماڈیولیٹرز کا موازنہ ، موازنہ کے اہم پیرامیٹرز میں شامل ہیں:
(1) آدھی لہر وولٹ لمبائی کی مصنوعات (vπ · l ، v · سینٹی میٹر) ، ماڈیولیٹر کی ماڈلن کی کارکردگی کی پیمائش ، قدر جتنی چھوٹی ہوگی ، ماڈلن کی کارکردگی جتنی زیادہ ہے۔
(2) 3 ڈی بی ماڈیولیشن بینڈوتھ (گیگا ہرٹز) ، جو ماڈیولر کے ردعمل کو اعلی تعدد ماڈلن پر ماپتا ہے۔
(3) ماڈلن خطے میں آپٹیکل اندراج کا نقصان (DB)۔ یہ ٹیبل سے دیکھا جاسکتا ہے کہ پتلی فلم لتیم نیوبیٹ ماڈیولیٹر کو ماڈلن بینڈوتھ ، آدھی لہر وولٹیج ، آپٹیکل انٹرپولیشن نقصان اور اسی طرح کے واضح فوائد ہیں۔

سلیکن ، جیسا کہ انٹیگریٹڈ آپٹ الیکٹرانکس کے سنگ بنیاد کے طور پر ، اب تک تیار کیا گیا ہے ، یہ عمل بالغ ہے ، اس کی منیٹورائزیشن فعال/غیر فعال آلات کے بڑے پیمانے پر انضمام کے لئے موزوں ہے ، اور اس کے ماڈیولر کو آپٹیکل مواصلات کے شعبے میں وسیع پیمانے پر اور گہری مطالعہ کیا گیا ہے۔ سلیکن کا الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیشن میکانزم بنیادی طور پر کیریئر ڈپلنگ ، کیریئر انجیکشن اور کیریئر جمع ہے۔ ان میں سے ، ماڈیولیٹر کی بینڈوتھ لکیری ڈگری کیریئر کی کمی کے طریقہ کار کے ساتھ زیادہ سے زیادہ ہے ، لیکن اس وجہ سے کہ آپٹیکل فیلڈ کی تقسیم کمی کے خطے کی عدم یکسانیت کے ساتھ اوورپلیپ ہے ، اس اثر سے نون لائنر سیکنڈ آرڈر کی مسخ اور تیسری ترتیب کی مسخ کی شرائط کو متعارف کرایا جائے گا ، جس کی روشنی میں روشنی کے مطابق ، جس کی روشنی میں روشنی کو تبدیل کیا جائے گا ، جس کی روشنی میں روشنی کے مطابق ، جس کی روشنی میں روشنی اور تیسری ترتیب کے درمیان مسخ کی اصطلاحات کو متعارف کرایا جائے گا ، جس کی روشنی میں روشنی اور تیسری ترتیب کی مسخ کی اصطلاحات کو متعارف کرایا جائے گا۔ مسخ

INP ماڈیولیٹر کے بقایا الیکٹرو آپٹیکل اثرات ہیں ، اور ملٹی لیئر کوانٹم کنویں کا ڈھانچہ الٹرا ہائی ریٹ اور کم ڈرائیونگ وولٹیج ماڈیولیٹرز کو 0.156V · ملی میٹر تک V π · l تک کا احساس کرسکتا ہے۔ تاہم ، الیکٹرک فیلڈ کے ساتھ اضطراب انگیز انڈیکس کی مختلف حالتوں میں لکیری اور نان لائنر اصطلاحات شامل ہیں ، اور بجلی کے فیلڈ کی شدت میں اضافہ دوسرے آرڈر کے اثر کو نمایاں کردے گا۔ لہذا ، سلیکن اور INP الیکٹرو آپٹک ماڈیولرز کو PN جنکشن بنانے کے لئے تعصب کا اطلاق کرنے کی ضرورت ہے جب وہ کام کرتے ہیں ، اور PN جنکشن جذب کو روشنی میں لائے گا۔ تاہم ، ان دونوں کا ماڈیولر سائز چھوٹا ہے ، تجارتی INP ماڈیولر سائز LN ماڈیولیٹر کا 1/4 ہے۔ اعلی کثافت اور مختصر فاصلے پر ڈیجیٹل آپٹیکل ٹرانسمیشن نیٹ ورکس جیسے ڈیٹا سینٹرز کے لئے موزوں اعلی ماڈلن کی کارکردگی۔ لتیم نیوبیٹ کے الیکٹرو آپٹیکل اثر کا کوئی ہلکے جذب کا طریقہ کار اور کم نقصان نہیں ہے ، جو طویل فاصلے کے ہم آہنگ کے لئے موزوں ہےآپٹیکل مواصلاتبڑی صلاحیت اور اعلی شرح کے ساتھ۔ مائکروویو فوٹوون ایپلی کیشن میں ، ایس آئی اور انپ کے الیکٹرو آپٹیکل گتانک نان لائنر ہیں ، جو مائکروویو فوٹوون سسٹم کے لئے موزوں نہیں ہیں جو اعلی خط اور بڑی حرکیات کا تعاقب کرتے ہیں۔ مائکروویو فوٹوون ایپلی کیشن کے لئے لتیم نیوبیٹ مواد بہت موزوں ہے کیونکہ اس کے مکمل طور پر لکیری الیکٹرو آپٹک ماڈلن گتانک ہے۔