Córas ábhair chiorcad comhtháite fótónach (PIC)

Córas ábhair chiorcad comhtháite fótónach (PIC)

Is disciplín í fótóinic sileacain a úsáideann struchtúir phlánacha bunaithe ar ábhair sileacain chun solas a threorú chun réimse feidhmeanna a bhaint amach. Dírímid anseo ar chur i bhfeidhm fótóinic sileacain chun tarchuradóirí agus glacadóirí a chruthú le haghaidh cumarsáide snáthoptaice. De réir mar a mhéadaíonn an gá le níos mó tarchuir a chur leis ag bandaleithead ar leith, lorg coise ar leith, agus costas ar leith, éiríonn fótóinic sileacain níos iontaofa ó thaobh an gheilleagair de. Maidir leis an gcuid optúil,teicneolaíocht chomhtháthaithe fótónachní mór iad a úsáid, agus tógtar an chuid is mó de na tarchuradóirí comhleanúnacha inniu ag baint úsáide as modhnóirí ciorcad tonn solais (PLC) LiNbO3/ar leithligh agus glacadóirí InP/PLC.

Fíor 1: Taispeánann sé córais ábhair chiorcad comhtháite fótónach (PIC) a úsáidtear go coitianta.

Taispeánann Fíor 1 na córais ábhair PIC is mó tóir. Ó chlé go deas tá PIC shilice bunaithe ar shileacan (ar a dtugtar PLC freisin), PIC inslitheoir bunaithe ar shileacan (fótónaic shileacan), niobáit litiam (LiNbO3), agus PIC grúpa III-V, amhail InP agus GaAs. Díríonn an páipéar seo ar fhótónaic bunaithe ar shileacan. Ifótóinic sileacain, taistealaíonn an comhartha solais den chuid is mó i sileacan, a bhfuil bearna banna indíreach de 1.12 volta leictreon aige (le tonnfhad de 1.1 micrón). Fásann sileacan i bhfoirm criostail íon i bhfoirnéisí agus ansin gearrtar ina sceallóga é, a bhíonn 300 mm ar trastomhas de ghnáth inniu. Ocsaídítear dromchla an sceallóige chun ciseal shilice a fhoirmiú. Buamáiltear ceann de na sceallóga le hadaimh hidrigine go doimhneacht áirithe. Ansin comhleáitear an dá sceallóg i bhfolús agus nascann a gcisealan ocsaíde le chéile. Briseann an tionól feadh na líne ionchlannaithe ian hidrigine. Ansin snastar an ciseal sileacain ag an scoilt, ag fágáil ciseal tanaí de Si criostalach ar bharr an sceallóige sileacain slán ar bharr an chiseal shilice. Déantar treoraithe tonnta ón gciseal tanaí criostalach seo. Cé go ndéanann na sceallóga inslitheoir (SOI) seo treoraithe tonnta fótóinice sileacain ísealchaillteanais indéanta, úsáidtear iad níos coitianta i gciorcaid CMOS ísealchumhachta mar gheall ar an sruth sceite íseal a sholáthraíonn siad.

Tá go leor foirmeacha féideartha de threoraithe tonnta optúla bunaithe ar sileacan ann, mar a thaispeántar i bhFíor 2. Tá siad idir threoraithe tonnta shilice micreascála atá dópáilte le gearmáiniam agus threoraithe tonnta Sreang Sileacain nana-scála. Trí ghearmáiniam a chumasc, is féidir a dhéanamhbrathadóirí grianghrafagus ionsú leictreachmodúlóirí, agus b'fhéidir fiú aimplitheoirí optúla. Trí shiliceán a dhópáil,modúlóir optúilis féidir a dhéanamh. Ag an mbun ó chlé go deas tá: treoirthonn sreinge sileacain, treoirthonn níotráide sileacain, treoirthonn ocsainíotráide sileacain, treoirthonn iomaire sileacain thiubh, treoirthonn níotráide sileacain tanaí agus treoirthonn sileacain dópáilte. Ag an mbarr, ó chlé go deas, tá modúlóirí ídithe, fóta-bhrathadóirí gearmáiniam, agus gearmáiniamaimplitheoirí optúla.

Fíor 2: Trasghearradh de shraith threorach tonnta optúla bunaithe ar sileacan, ag taispeáint caillteanais iomadúcháin tipiciúla agus innéacsanna athraonta.