የቲኒ ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት ኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱለተር አወቃቀር እና አፈፃፀም መግቢያ

ስለ አወቃቀሩ እና አፈፃፀሙ መግቢያቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት ኤሌክትሮ ኦፕቲክ ሞዱላተር
An ኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱለርበተለያዩ መዋቅሮች፣ የሞገድ ርዝመቶች እና በቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት መድረኮች ላይ የተመሰረተ እና የተለያዩ አይነት የአፈጻጸም ንጽጽርየኢኦኤም ሞዱለተሮችእንዲሁም የምርምር እና የአጠቃቀም ትንተናቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮባት ሞዱለተሮችበሌሎች መስኮች።

1. የማይሰማ ቀዳዳ ቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮባት ሞዱለር
ይህ ዓይነቱ ሞዱለር በሊቲየም ኒዮባት ክሪስታል እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ተጽእኖ ላይ የተመሰረተ ሲሆን ከፍተኛ ፍጥነት እና ረጅም ርቀት የኦፕቲካል ግንኙነትን ለማሳካት ቁልፍ መሳሪያ ነው። ሶስት ዋና ዋና መዋቅሮች አሉ፡
1.1 የጉዞ ሞገድ ኤሌክትሮድ MZI ሞዱለር፡ ይህ በጣም የተለመደው ዲዛይን ነው። በሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲ የሚገኘው የሎን č ar የምርምር ቡድን ለመጀመሪያ ጊዜ በ2018 ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው ስሪት አግኝቷል፣ ተከታይ ማሻሻያዎችም በኳርትዝ ​​ንጣፎች ላይ የተመሠረተ አቅም ያለው ጭነት (ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት ግን ከሲሊኮን-ተኮር ጋር ተኳሃኝ ያልሆነ) እና በሲሊኮን-ተኮር ተኳሃኝነት በንጣፍ ቦሎሊንግ ላይ የተመሠረተ፣ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት (>67 GHz) እና ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ሲግናል (እንደ 112 Gbit/s PAM4) ስርጭትን ጨምሮ ይገኙበታል።
1.2 የሚታጠፍ የMZI ሞዱለር፡ የመሳሪያውን መጠን ለማሳጠር እና እንደ QSFP-DD ካሉ ኮምፓክት ሞጁሎች ጋር ለመላመድ፣ የፖላራይዜሽን ሕክምና፣ የመስቀል ሞገድ መመሪያ ወይም የተገለበጠ ማይክሮስትራክቸር ኤሌክትሮዶች የመሳሪያውን ርዝመት በግማሽ ለመቀነስ እና የ60 GHz ባንድዊድዝ ለማሳካት ያገለግላሉ።
1.3 ነጠላ/ድርብ ፖላራይዜሽን ኮሄረንት ኦርቶጎናል (አይኪው) ሞዱላተር፡- የመተላለፊያ ፍጥነትን ለማሻሻል ከፍተኛ ደረጃ ያለው የሞዱሌሽን ቅርጸት ይጠቀማል። በሰን ያት ሴን ዩኒቨርሲቲ የሚገኘው የካይ የምርምር ቡድን በ2020 የመጀመሪያውን በቺፕ ላይ ያለ ነጠላ ፖላራይዜሽን አይኪው ሞዱላተር አስመዝግቧል። ወደፊት የተገነባው ባለሁለት ፖላራይዜሽን አይኪው ሞዱላተር የተሻለ አፈጻጸም አለው፣ እና በኳርትዝ ​​ንጣፎች ላይ የተመሰረተው ስሪት 1.96 ቲቢት/ሰ አንድ የሞገድ ርዝመት ማስተላለፊያ ፍጥነት ሪከርድ አስቀምጧል።

2. የሬዞናንት ጎድጓዳ አይነት ቀጭን-ፊልም ሊቲየም ኒዮባት ሞዱለር
እጅግ በጣም ትንሽ እና ትልቅ የመተላለፊያ ሞዱላተሮችን ለማግኘት የተለያዩ የሬዞናንት ጎድጓዳ አወቃቀሮች አሉ፡
2.1 የፎቶኒክ ክሪስታል (ፒሲ) እና ማይክሮ ሪንግ ሞዱላተር፡- በሮቸስተር ዩኒቨርሲቲ የሚገኘው የሊን የምርምር ቡድን የመጀመሪያውን ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የፎቶኒክ ክሪስታል ሞዱላተር አዘጋጅቷል። በተጨማሪም፣ በሲሊኮን ሊቲየም ኒዮባት ላይ የተመሰረቱ የማይክሮ ሪንግ ሞዱላተሮች የተለያዩ የGHz ባንድዊድዝቶችን አስመዝግበዋል።
2.2 የብራግ ግራቲንግ ሬዞናንት ዋሻ ሞዱለር፡- የፋብሪ ፔሮት (FP) ጎድጓዳ፣ የሞገድ መመሪያ ብራግ ግራቲንግ (WBG) እና ዘገምተኛ ብርሃን (SL) ሞዱለርን ጨምሮ። እነዚህ መዋቅሮች መጠንን፣ መቻቻልን እና አፈጻጸምን ለማመጣጠን የተነደፉ ናቸው፣ ለምሳሌ፣ 2 × 2 FP ሬዞናንት ዋሻ ሞዱለር ከ110 GHz በላይ እጅግ በጣም ትልቅ መተላለፊያ ይዘት ያገኛል። በተጣመረ የብራግ ግራቲንግ ላይ የተመሠረተው ዘገምተኛ የብርሃን ሞዱለር የስራውን የመተላለፊያ ይዘት ክልል ያሰፋዋል።

3. የተለያዩ የተዋሃዱ ቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮባት ሞዱለር
በሲሊኮን ላይ በተመሰረቱ መድረኮች ላይ የCMOS ቴክኖሎጂን ተኳሃኝነት ከሊቲየም ኒዮባት እጅግ በጣም ጥሩ የሞዱላሽን አፈፃፀም ጋር ለማጣመር ሶስት ዋና ዋና የውህደት ዘዴዎች አሉ፡
3.1 የቦንድ አይነት የተለያዩ ውህደት፡- ከቤንዞሳይክሎቡቴን (ቢሲቢ) ወይም ከሲሊኮን ዳይኦክሳይድ ጋር በቀጥታ በመተሳሰር፣ ቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት ወደ ሲሊኮን ወይም ሲሊኮን ናይትሬድ መድረክ ይተላለፋል፣ ይህም የዋፈር ደረጃን እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን የተረጋጋ ውህደትን ያስገኛል። ሞዱለተሩ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት (>70 GHz፣ ከ110 GHz በላይ እንኳን) እና ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የሲግናል ማስተላለፊያ አቅም ያሳያል።
3.2የሞገድ መመሪያ ቁሳቁስን የመቀነስ የተለያዩ ውህደት፡- ሲሊኮን ወይም ሲሊከን ናይትራይድን በቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት ላይ እንደ ጭነት ሞገድ መመሪያ ማስቀመጥ ውጤታማ የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱላሽንንም ያስገኛል።
3.3 የማይክሮ ማስተላለፊያ ህትመት (μ TP) የተለያዩ ውህደት፡- ይህ ቴክኖሎጂ ለትልቅ ደረጃ ምርት ጥቅም ላይ እንደሚውል የሚጠበቅ ሲሆን ይህም አስቀድሞ የተዘጋጁ ተግባራዊ መሳሪያዎችን በከፍተኛ ትክክለኛነት ባላቸው መሳሪያዎች አማካኝነት ቺፖችን ወደ ኢላማ ያደርሳል፣ ይህም ውስብስብ የድህረ-ሂደትን ያስወግዳል። በሲሊኮን ናይትሬድ እና በሲሊኮን ላይ በተመሰረቱ መድረኮች ላይ በተሳካ ሁኔታ ተተግብሯል፣ ይህም በአስር GHz የሚደርሱ የመተላለፊያ ይዘቶችን አስመዝግቧል።

ባጭሩ፣ ይህ ጽሑፍ በቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት መድረኮች ላይ ተመስርተው ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን እና ትልቅ የመተላለፊያ ይዘት የሌላቸውን የሬዞናንት ጎድጓዳ አወቃቀሮችን ከመከታተል፣ አነስተኛ መጠን ያላቸውን የሬዞናንት ጎድጓዳ አወቃቀሮችን ከመፈለግ እና ከጎለመሱ ሲሊኮን ላይ ከተመሠረቱ የፎቶኒክ መድረኮች ጋር ከመዋሃድ ጀምሮ በቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት ሞዱለሮች የቴክኖሎጂ ካርታን በስርዓት ይዘረዝራል። የቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮቤት ሞዱለሮች ባህላዊ ሞዱለሮችን የአፈጻጸም ማነቆዎችን በማለፍ እና ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የኦፕቲካል ግንኙነትን በማሳካት ረገድ ያላቸውን ከፍተኛ አቅም እና ቀጣይነት ያለው እድገት ያሳያል።