மிகக் குறைந்த சக்தி கொண்ட மிகச்சிறிய காணக்கூடிய ஒளி கட்ட மாடுலேட்டர் பிறந்தது

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பல்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், அகச்சிவப்பு ஒளி அலைகளின் கையாளுதலை தொடர்ச்சியாக உணர்ந்து, அதிவேக 5G நெட்வொர்க்குகள், சிப் சென்சார்கள் மற்றும் தன்னாட்சி வாகனங்களில் அவற்றைப் பயன்படுத்த ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக்ஸைப் பயன்படுத்துகின்றனர். தற்போது, ​​இந்த ஆராய்ச்சி திசை தொடர்ந்து ஆழமடைந்து வருவதால், ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறுகிய புலப்படும் ஒளி பட்டைகளை ஆழமாகக் கண்டறிவதை மேற்கொள்ளத் தொடங்கியுள்ளனர் மற்றும் சிப்-நிலை LIDAR, AR/VR/MR (மேம்படுத்தப்பட்ட/மெய்நிகர்/கலப்பின) ரியாலிட்டி) கண்ணாடிகள், ஹாலோகிராபிக் காட்சிகள், குவாண்டம் செயலாக்க சில்லுகள், மூளையில் பொருத்தப்பட்ட ஆப்டோஜெனடிக் ஆய்வுகள் போன்ற விரிவான பயன்பாடுகளை உருவாக்கத் தொடங்கியுள்ளனர்.

ஆப்டிகல் ஃபேஸ் மாடுலேட்டர்களின் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைப்பு, ஆன்-சிப் ஆப்டிகல் ரூட்டிங் மற்றும் ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் அலைமுனை வடிவமைப்பிற்கான ஆப்டிகல் துணை அமைப்பின் மையமாகும். பல்வேறு பயன்பாடுகளை உணர இந்த இரண்டு முதன்மை செயல்பாடுகளும் அவசியம். இருப்பினும், புலப்படும் ஒளி வரம்பில் உள்ள ஆப்டிகல் ஃபேஸ் மாடுலேட்டர்களுக்கு, ஒரே நேரத்தில் அதிக டிரான்ஸ்மிட்டன்ஸ் மற்றும் அதிக பண்பேற்றத்தின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வது மிகவும் சவாலானது. இந்தத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய, மிகவும் பொருத்தமான சிலிக்கான் நைட்ரைடு மற்றும் லித்தியம் நியோபேட் பொருட்கள் கூட அளவையும் மின் நுகர்வையும் அதிகரிக்க வேண்டும்.

இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்க, கொலம்பியா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த மிச்சல் லிப்சன் மற்றும் நான்ஃபாங் யூ ஆகியோர் அடிபயாடிக் மைக்ரோ-ரிங் ரெசனேட்டரை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சிலிக்கான் நைட்ரைடு தெர்மோ-ஆப்டிக் ஃபேஸ் மாடுலேட்டரை வடிவமைத்தனர். மைக்ரோ-ரிங் ரெசனேட்டர் ஒரு வலுவான இணைப்பு நிலையில் செயல்படுகிறது என்பதை அவர்கள் நிரூபித்தனர். சாதனம் குறைந்தபட்ச இழப்புடன் ஃபேஸ் மாடுலேஷனை அடைய முடியும். சாதாரண அலை வழிகாட்டி ஃபேஸ் மாடுலேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சாதனம் இடம் மற்றும் மின் நுகர்வில் குறைந்தபட்சம் ஒரு அளவு குறைப்பு வரிசையைக் கொண்டுள்ளது. தொடர்புடைய உள்ளடக்கம் நேச்சர் ஃபோட்டானிக்ஸில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

சிலிக்கான் நைட்ரைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக்ஸ் துறையில் முன்னணி நிபுணரான மைக்கேல் லிப்சன் கூறினார்: "எங்கள் முன்மொழியப்பட்ட தீர்வின் திறவுகோல் ஒரு ஆப்டிகல் ரெசனேட்டரைப் பயன்படுத்துவதும் வலுவான இணைப்பு நிலையில் செயல்படுவதும் ஆகும்."

ஒளியியல் ரெசனேட்டர் என்பது மிகவும் சமச்சீர் அமைப்பாகும், இது ஒரு சிறிய ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாற்றத்தை பல சுழற்சிகள் ஒளி கற்றைகள் மூலம் ஒரு கட்ட மாற்றமாக மாற்ற முடியும். பொதுவாக, இதை மூன்று வெவ்வேறு வேலை நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம்: "இணைப்பின் கீழ்" மற்றும் "இணைப்பின் கீழ்." சிக்கலான இணைப்பு" மற்றும் "வலுவான இணைப்பு." அவற்றில், "இணைப்பின் கீழ்" வரையறுக்கப்பட்ட கட்ட பண்பேற்றத்தை மட்டுமே வழங்க முடியும் மற்றும் தேவையற்ற வீச்சு மாற்றங்களை அறிமுகப்படுத்தும், மேலும் "முக்கியமான இணைப்பு" கணிசமான ஒளியியல் இழப்பை ஏற்படுத்தும், இதனால் சாதனத்தின் உண்மையான செயல்திறனை பாதிக்கும்.

முழுமையான 2π கட்ட பண்பேற்றம் மற்றும் குறைந்தபட்ச வீச்சு மாற்றத்தை அடைய, ஆராய்ச்சி குழு மைக்ரோ ரிங்கை "வலுவான இணைப்பு" நிலையில் கையாண்டது. மைக்ரோ ரிங்கிற்கும் "பஸ்" க்கும் இடையிலான இணைப்பு வலிமை மைக்ரோ ரிங்கின் இழப்பை விட குறைந்தது பத்து மடங்கு அதிகமாகும். தொடர்ச்சியான வடிவமைப்புகள் மற்றும் தேர்வுமுறைக்குப் பிறகு, இறுதி அமைப்பு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இது ஒரு குறுகலான அகலத்துடன் கூடிய ஒரு ஒத்ததிர்வு வளையமாகும். குறுகிய அலை வழிகாட்டி பகுதி "பஸ்" மற்றும் மைக்ரோ-சுருள் இடையேயான ஒளியியல் இணைப்பு வலிமையை மேம்படுத்துகிறது. பரந்த அலை வழிகாட்டி பகுதி பக்கவாட்டின் ஒளியியல் சிதறலைக் குறைப்பதன் மூலம் மைக்ரோ ரிங்கின் ஒளி இழப்பு குறைக்கப்படுகிறது.

இந்த ஆய்வறிக்கையின் முதல் ஆசிரியரான ஹெகிங் ஹுவாங் மேலும் கூறினார்: "5 μm ஆரம் மற்றும் 0.8 mW மட்டுமே π-கட்ட பண்பேற்றம் மின் நுகர்வு கொண்ட ஒரு மினியேச்சர், ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் மிகக் குறைந்த இழப்பு கொண்ட புலப்படும் ஒளி கட்ட மாடுலேட்டரை நாங்கள் வடிவமைத்துள்ளோம். அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட வீச்சு மாறுபாடு 10% க்கும் குறைவாக உள்ளது. அரிதானது என்னவென்றால், இந்த மாடுலேட்டர் புலப்படும் நிறமாலையில் மிகவும் கடினமான நீலம் மற்றும் பச்சை பட்டைகளுக்கு சமமாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்."

மின்னணு தயாரிப்புகளின் ஒருங்கிணைப்பு நிலையை அவர்கள் எட்டுவதில் இருந்து வெகு தொலைவில் இருந்தாலும், அவர்களின் பணி ஃபோட்டானிக் சுவிட்சுகளுக்கும் மின்னணு சுவிட்சுகளுக்கும் இடையிலான இடைவெளியை வியத்தகு முறையில் குறைத்துள்ளது என்றும் நான்ஃபாங் யூ சுட்டிக்காட்டினார். "முந்தைய மாடுலேட்டர் தொழில்நுட்பம் ஒரு குறிப்பிட்ட சிப் தடம் மற்றும் சக்தி பட்ஜெட்டைக் கொண்டு 100 அலை வழிகாட்டி கட்ட மாடுலேட்டர்களை ஒருங்கிணைக்க மட்டுமே அனுமதித்திருந்தால், இப்போது மிகவும் சிக்கலான செயல்பாட்டை அடைய ஒரே சிப்பில் 10,000 கட்ட மாற்றிகளை ஒருங்கிணைக்க முடியும்."

சுருக்கமாக, இந்த வடிவமைப்பு முறையை எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்களுக்குப் பயன்படுத்தி, ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட இடத்தையும் மின்னழுத்த நுகர்வையும் குறைக்கலாம். இதை மற்ற நிறமாலை வரம்புகள் மற்றும் பிற வெவ்வேறு ரெசனேட்டர் வடிவமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தலாம். தற்போது, ​​அத்தகைய மைக்ரோரிங்க்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட கட்ட மாற்றி வரிசைகளால் ஆன புலப்படும் நிறமாலை LIDAR ஐ நிரூபிக்க ஆராய்ச்சி குழு ஒத்துழைத்து வருகிறது. எதிர்காலத்தில், மேம்படுத்தப்பட்ட ஆப்டிகல் நான்லீனியரிட்டி, புதிய லேசர்கள் மற்றும் புதிய குவாண்டம் ஒளியியல் போன்ற பல பயன்பாடுகளுக்கும் இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

கட்டுரை மூலம்: https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA

சீனாவின் "சிலிக்கான் பள்ளத்தாக்கு" - பெய்ஜிங் ஜோங்குவான்குனில் அமைந்துள்ள பெய்ஜிங் ரோஃபியா ஆப்டோஎலக்ட்ரானிக்ஸ் கோ., லிமிடெட், உள்நாட்டு மற்றும் வெளிநாட்டு ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள், ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள், பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் நிறுவன அறிவியல் ஆராய்ச்சி பணியாளர்களுக்கு சேவை செய்வதற்காக அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஒரு உயர் தொழில்நுட்ப நிறுவனமாகும். எங்கள் நிறுவனம் முக்கியமாக சுயாதீன ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு, வடிவமைப்பு, உற்பத்தி, ஆப்டோஎலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளின் விற்பனையில் ஈடுபட்டுள்ளது, மேலும் அறிவியல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் தொழில்துறை பொறியாளர்களுக்கு புதுமையான தீர்வுகள் மற்றும் தொழில்முறை, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட சேவைகளை வழங்குகிறது. பல வருட சுயாதீன கண்டுபிடிப்புகளுக்குப் பிறகு, இது நகராட்சி, இராணுவம், போக்குவரத்து, மின்சாரம், நிதி, கல்வி, மருத்துவம் மற்றும் பிற தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒளிமின்னழுத்த தயாரிப்புகளின் வளமான மற்றும் சரியான தொடரை உருவாக்கியுள்ளது.

உங்களுடன் ஒத்துழைப்பை எதிர்நோக்குகிறோம்!