Líneacht ardmodúlóir leictrea-optúilagus feidhmchlár fótóin micreathonn
Le méadú ar riachtanais chórais chumarsáide, d’fhonn éifeachtúlacht tarchuir comharthaí a fheabhsú tuilleadh, comhleáfaidh daoine fótóin agus leictreoin chun buntáistí comhlántacha a bhaint amach, agus beidh fótóinic micreathonnta ag teacht chun cinn. Tá gá leis an modúlóir leictrea-optúil chun leictreachas a thiontú go solas icórais fhótónacha micreathonnta, agus is é an chéim ríthábhachtach seo a chinneann feidhmíocht an chórais iomláin de ghnáth. Ós rud é gur próiseas comhartha analógach é comhartha minicíochta raidió a thiontú go fearann optúil, agus gnáthmodúlóirí leictrea-optúlaneamhlíneacht dhúchasach acu, bíonn saobhadh comhartha tromchúiseach sa phróiseas comhshó. Chun modhnú líneach garbh a bhaint amach, is gnách go mbíonn pointe oibriúcháin an mhodúlaitheora socraithe ag an bpointe claonta ortagónach, ach ní féidir leis freastal ar riachtanais an nasc fótóin micreathonnta maidir le líneacht an mhodúlaitheora fós. Tá géarghá le modúlóirí leictrea-optúla a bhfuil líneacht ard acu.
De ghnáth, baintear amach modhnú innéacs athraonta ardluais ábhar sileacain tríd an éifeacht scaipthe plasma iompróra saor (FCD). Tá an éifeacht FCD agus an modhnú acomhal PN neamhlíneach, rud a fhágann go bhfuil an modúlóir sileacain níos lú líneach ná an modúlóir niobáit litiam. Taispeánann ábhair niobáit litiam den scothmodhnú leictrea-optúilairíonna mar gheall ar a n-éifeacht Pucker. Ag an am céanna, tá buntáistí ag baint le hábhar niobáit litiam bandaleithead mór, tréithe modhnúcháin mhaithe, caillteanas íseal, comhtháthú éasca agus comhoiriúnacht le próiseas leathsheoltóra, úsáid niobáit litiam scannáin tanaí chun modúlóir leictrea-optúil ardfheidhmíochta a dhéanamh, i gcomparáid le sileacan beagnach gan aon "phláta gearr", ach freisin chun líneacht ard a bhaint amach. Tá modúlóir leictrea-optúil niobáit litiam scannáin tanaí (LNOI) ar inslitheoir ina threo forbartha gealladh fúthu. Le forbairt na teicneolaíochta ullmhúcháin ábhar niobáit litiam scannáin tanaí agus na teicneolaíochta greanadh treorach tonnta, tá éifeachtúlacht chomhshó ard agus comhtháthú níos airde modúlóir leictrea-optúil niobáit litiam scannáin tanaí anois ina réimse acadúil agus tionscail idirnáisiúnta.
Saintréithe niobáit litiam scannáin tanaí
Sna Stáit Aontaithe, rinne pleanáil DAP AR an meastóireacht seo a leanas ar ábhair niobáit litiam: má ainmnítear lár na réabhlóide leictreonaí i ndiaidh an ábhair sileacain a chuireann ar a cumas é, is dócha go n-ainmneofar áit bhreithe na réabhlóide fótóinice i ndiaidh niobáit litiam. Tá sé seo amhlaidh toisc go gcomhtháthaíonn niobáit litiam éifeacht leictrea-optúil, éifeacht acústó-optúil, éifeacht piezoelectric, éifeacht theirmileictreach agus éifeacht fhóta-athraonta in aon cheann amháin, díreach cosúil le hábhair sileacain i réimse na n-optaice.
Maidir le tréithe tarchuir optúla, is ag ábhar InP atá an caillteanas tarchuir ar an sliseanna is mó mar gheall ar ionsú solais sa bhanda 1550nm a úsáidtear go coitianta. Tá na tréithe tarchuir is fearr ag SiO2 agus níotráit sileacain, agus is féidir leis an gcaillteanas leibhéal ~0.01dB/cm a bhaint amach; Faoi láthair, is féidir leis an gcaillteanas tonntreoraí de threoirthonnta niobáit litiam scannáin tanaí leibhéal 0.03dB/cm a bhaint amach, agus tá an cumas ann an caillteanas de threoirthonnta niobáit litiam scannáin tanaí a laghdú tuilleadh le feabhas leanúnach ar an leibhéal teicneolaíochta sa todhchaí. Dá bhrí sin, taispeánfaidh an t-ábhar niobáit litiam scannáin tanaí feidhmíocht mhaith do struchtúir solais éighníomhacha amhail cosán fótaisintéiseach, shunt agus micrifháinne.
Maidir le giniúint solais, níl ach InP in ann solas a astú go díreach; Dá bhrí sin, chun fótóin micreathonnta a chur i bhfeidhm, is gá an fhoinse solais atá bunaithe ar InP a thabhairt isteach ar an tslis chomhtháite fótóineach atá bunaithe ar LNOI trí tháthú cúl-ualaithe nó fás eipitacsach. Maidir le modhnú solais, cuireadh béim thuas ar an bhfíric go bhfuil sé níos éasca bandaleithead modhnú níos mó, voltas leaththonnta níos ísle agus caillteanas tarchuir níos ísle a bhaint amach ag ábhar niobáit litiam scannáin tanaí ná InP agus Si. Thairis sin, tá líneacht ard mhodhnú leictrea-optúil ábhar niobáit litiam scannáin tanaí riachtanach do gach feidhmchlár fótóin micreathonnta.
Maidir le ródaireacht optúil, cuireann freagairt leictrea-optúil ardluais ábhar niobáit litiam scannáin tanaí ar chumas an lasc optúil bunaithe ar LNOI lascadh ródaireachta optúil ardluais a dhéanamh, agus tá an tomhaltas cumhachta a bhaineann le lascadh ardluais den sórt sin an-íseal freisin. Maidir le feidhmchlár tipiciúil na teicneolaíochta fótóin micreathonnta comhtháite, tá cumas lascadh ardluais ag an sliseanna foirmithe bhíoma atá rialaithe go optúil chun freastal ar riachtanais scanadh bhíoma tapa, agus tá tréithe an tomhaltais chumhachta thar a bheith íseal oiriúnaithe go maith do riachtanais dhiana córas eagair chéimnithe ar scála mór. Cé gur féidir leis an lasc optúil bunaithe ar InP lascadh cosáin optúil ardluais a bhaint amach freisin, tabharfaidh sé isteach torann mór, go háirithe nuair a bhíonn an lasc optúil il-leibhéil easghluaiseach, beidh an comhéifeacht torainn meathlaithe go mór. Ní féidir le hábhair sileacain, SiO2 agus níotráite sileacain cosáin optúla a athrú ach tríd an éifeacht theirmeach-optúil nó éifeacht scaipthe iompróra, a bhfuil na míbhuntáistí a bhaineann le tomhaltas cumhachta ard agus luas lasctha mall aige. Nuair a bhíonn méid eagair an eagair chéimnithe mór, ní féidir leis freastal ar riachtanais an tomhaltais cumhachta.
Maidir le haimpliú optúil, anaimplitheoir optúil leathsheoltóra (SOA) bunaithe ar InP aibí le húsáid tráchtála, ach tá na míbhuntáistí a bhaineann leis ná comhéifeacht torainn ard agus cumhacht aschuir sáithiúcháin íseal, rud nach bhfuil fabhrach d'fheidhmchlár fótóin micreathonnta. Is féidir leis an bpróiseas aimplithe paraiméadrach de threoirthonnta niobáit litiam scannáin tanaí bunaithe ar ghníomhachtú agus inbhéartú tréimhsiúil aimpliú optúil ar-sliseanna íseal-torainn agus ardchumhachta a bhaint amach, rud a fhéadann freastal go maith ar riachtanais na teicneolaíochta fótóin micreathonnta comhtháite le haghaidh aimpliú optúil ar-sliseanna.
Maidir le braiteadh solais, tá tréithe maithe tarchuir ag niobáit litiam scannáin tanaí chuig solas sa bhanda 1550 nm. Ní féidir feidhm an chomhshó fhótaileictrigh a bhaint amach, mar sin i gcás feidhmeanna fótóin micreathonnta, chun freastal ar riachtanais an chomhshó fhótaileictrigh ar an sliseanna. Ní mór aonaid bhrath InGaAs nó Ge-Si a thabhairt isteach ar sliseanna fótóineacha comhtháite bunaithe ar LNOI trí tháthú cúl-ualaithe nó fás eipitacsach. Maidir le cúpláil le snáithín optúil, toisc gur ábhar SiO2 é an snáithín optúil féin, tá an leibhéal meaitseála is airde ag réimse mód an treoraí tonn SiO2 le réimse mód an tsnáithín optúil, agus is é an cúpláil an ceann is áisiúla. Tá trastomhas réimse mód an treoraí tonn atá srianta go láidir de niobáit litiam scannáin tanaí thart ar 1μm, atá difriúil go leor ó réimse mód an tsnáithín optúil, mar sin ní mór claochlú spota mód cuí a dhéanamh chun meaitseáil le réimse mód an tsnáithín optúil.
Maidir le comhtháthú, braitheann cibé an bhfuil acmhainneacht ard chomhtháthaithe ag ábhair éagsúla go príomha ar gha lúbadh an treoraí tonnta (a bhfuil tionchar ag teorannú réimse mód an treoraí tonnta air). Ligeann an treoraí tonnta atá srianta go láidir ga lúbadh níos lú, rud atá níos fabhraí chun comhtháthú ard a bhaint amach. Dá bhrí sin, tá an acmhainneacht ag treoraithe tonnta niobáit litiam scannáin tanaí comhtháthú ard a bhaint amach. Dá bhrí sin, cuireann cuma niobáit litiam scannáin tanaí ar chumas ábhar niobáit litiam ról “sileacain” optúil a imirt i ndáiríre. Chun fótóin micreathonnta a chur i bhfeidhm, tá buntáistí niobáit litiam scannáin tanaí níos soiléire.
Am an phoist: 23 Aibreán 2024