மிகக் குறைந்த சக்தியுடன் கூடிய சிறிய காணக்கூடிய ஒளி கட்ட மாடுலேட்டர் பிறந்தது

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பல்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் அகச்சிவப்பு ஒளி அலைகளின் கையாளுதலை தொடர்ச்சியாக உணர்ந்து அவற்றை அதிவேக 5G நெட்வொர்க்குகள், சிப் சென்சார்கள் மற்றும் தன்னாட்சி வாகனங்களுக்குப் பயன்படுத்த ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக்ஸ் பயன்படுத்துகின்றனர். தற்போது, ​​இந்த ஆராய்ச்சி திசையின் தொடர்ச்சியான ஆழத்துடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறுகிய புலப்படும் ஒளி பட்டைகளை ஆழமாக கண்டறிதல் மற்றும் சிப்-லெவல் LIDAR, AR/VR/MR (மேம்படுத்தப்பட்ட/மெய்நிகர்/) போன்ற விரிவான பயன்பாடுகளை உருவாக்கத் தொடங்கியுள்ளனர். கலப்பு) யதார்த்தம்) கண்ணாடிகள், ஹாலோகிராபிக் காட்சிகள், குவாண்டம் செயலாக்க சில்லுகள், மூளையில் பொருத்தப்பட்ட ஆப்டோஜெனடிக் ஆய்வுகள் போன்றவை.

ஆப்டிகல் ஃபேஸ் மாடுலேட்டர்களின் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைப்பு, ஆன்-சிப் ஆப்டிகல் ரூட்டிங் மற்றும் ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் வேவ்ஃபிரண்ட் ஷேப்பிங்கிற்கான ஆப்டிகல் துணை அமைப்பின் மையமாகும். இந்த இரண்டு முதன்மை செயல்பாடுகள் பல்வேறு பயன்பாடுகளை செயல்படுத்துவதற்கு அவசியம். இருப்பினும், காணக்கூடிய ஒளி வரம்பில் உள்ள ஆப்டிகல் பேஸ் மாடுலேட்டர்களுக்கு, ஒரே நேரத்தில் அதிக பரிமாற்றம் மற்றும் உயர் பண்பேற்றத்தின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வது மிகவும் சவாலானது. இந்த தேவையை பூர்த்தி செய்ய, மிகவும் பொருத்தமான சிலிக்கான் நைட்ரைடு மற்றும் லித்தியம் நியோபேட் பொருட்கள் கூட அளவு மற்றும் மின் நுகர்வு அதிகரிக்க வேண்டும்.

இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்க, கொலம்பியா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த மைக்கல் லிப்சன் மற்றும் நான்ஃபாங் யூ ஆகியோர் அடியாபாடிக் மைக்ரோ-ரிங் ரெசனேட்டரை அடிப்படையாகக் கொண்டு சிலிக்கான் நைட்ரைடு தெர்மோ-ஆப்டிக் ஃபேஸ் மாடுலேட்டரை வடிவமைத்தனர். மைக்ரோ-ரிங் ரெசனேட்டர் வலுவான இணைப்பு நிலையில் இயங்குகிறது என்பதை அவர்கள் நிரூபித்தார்கள். சாதனம் குறைந்த இழப்புடன் கட்ட பண்பேற்றத்தை அடைய முடியும். சாதாரண அலை வழிகாட்டி கட்ட மாடுலேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சாதனம் குறைந்தபட்சம் இடம் மற்றும் மின் நுகர்வு அளவு குறைப்பு வரிசையைக் கொண்டுள்ளது. இது தொடர்பான உள்ளடக்கம் Nature Photonics இல் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

சிலிக்கான் நைட்ரைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக்ஸ் துறையில் முன்னணி நிபுணரான மைக்கேல் லிப்சன் கூறினார்: "எங்கள் முன்மொழியப்பட்ட தீர்வுக்கான திறவுகோல் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டரைப் பயன்படுத்துவது மற்றும் வலுவான இணைப்பு நிலையில் செயல்படுவதாகும்."

ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர் என்பது மிகவும் சமச்சீரான அமைப்பாகும், இது ஒரு சிறிய ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாற்றத்தை ஒளிக்கற்றைகளின் பல சுழற்சிகள் மூலம் ஒரு கட்ட மாற்றமாக மாற்றும். பொதுவாக, இது மூன்று வெவ்வேறு வேலை நிலைகளாகப் பிரிக்கப்படலாம்: "இணைப்பின் கீழ்" மற்றும் "இணைப்பின் கீழ்." முக்கியமான இணைப்பு" மற்றும் "வலுவான இணைப்பு." அவற்றில், "இணைப்பின் கீழ்" வரையறுக்கப்பட்ட கட்ட பண்பேற்றத்தை மட்டுமே வழங்க முடியும் மற்றும் தேவையற்ற அலைவீச்சு மாற்றங்களை அறிமுகப்படுத்தும், மேலும் "முக்கியமான இணைப்பு" கணிசமான ஒளியியல் இழப்பை ஏற்படுத்தும், இதனால் சாதனத்தின் உண்மையான செயல்திறனை பாதிக்கும்.

முழுமையான 2π கட்ட பண்பேற்றம் மற்றும் குறைந்தபட்ச அலைவீச்சு மாற்றத்தை அடைய, ஆராய்ச்சி குழு மைக்ரோரிங்கை "வலுவான இணைப்பு" நிலையில் கையாள்கிறது. மைக்ரோரிங் மற்றும் "பஸ்" இடையே இணைப்பு வலிமை மைக்ரோரிங் இழப்பை விட குறைந்தது பத்து மடங்கு அதிகமாகும். தொடர்ச்சியான வடிவமைப்பு மற்றும் தேர்வுமுறைக்குப் பிறகு, இறுதி அமைப்பு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இது குறுகலான அகலத்துடன் கூடிய அதிர்வு வளையமாகும். குறுகிய அலை வழிகாட்டி பகுதி "பஸ்" மற்றும் மைக்ரோ காயிலுக்கு இடையே உள்ள ஆப்டிகல் இணைப்பு வலிமையை மேம்படுத்துகிறது. பரந்த அலை வழிகாட்டி பகுதி பக்கச்சுவரின் ஒளியியல் சிதறலைக் குறைப்பதன் மூலம் மைக்ரோரிங் ஒளி இழப்பு குறைக்கப்படுகிறது.

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

எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளின் ஒருங்கிணைப்பு அளவை எட்டுவதில் இருந்து வெகு தொலைவில் இருந்தாலும், அவர்களின் பணி ஃபோட்டானிக் சுவிட்சுகள் மற்றும் மின்னணு சுவிட்சுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியை வியத்தகு முறையில் குறைத்துள்ளது என்றும் நான்ஃபாங் யூ சுட்டிக்காட்டினார். "முந்தைய மாடுலேட்டர் தொழில்நுட்பம் ஒரு குறிப்பிட்ட சிப் தடம் மற்றும் பவர் பட்ஜெட் கொடுக்கப்பட்ட 100 அலை வழிகாட்டி கட்ட மாடுலேட்டர்களை ஒருங்கிணைக்க மட்டுமே அனுமதித்திருந்தால், இப்போது அதே சிப்பில் 10,000 ஃபேஸ் ஷிஃப்டர்களை ஒருங்கிணைத்து மிகவும் சிக்கலான செயல்பாட்டை அடைய முடியும்."

சுருக்கமாக, ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட இடம் மற்றும் மின்னழுத்த நுகர்வு ஆகியவற்றைக் குறைக்க இந்த வடிவமைப்பு முறையை எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்களுக்குப் பயன்படுத்தலாம். இது மற்ற நிறமாலை வரம்புகள் மற்றும் பிற வேறுபட்ட ரெசனேட்டர் வடிவமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தப்படலாம். தற்போது, ​​அத்தகைய மைக்ரோரிங்ஸை அடிப்படையாகக் கொண்ட கட்ட ஷிஃப்டர் வரிசைகளால் ஆன புலப்படும் ஸ்பெக்ட்ரம் LIDAR ஐ நிரூபிக்க ஆராய்ச்சி குழு ஒத்துழைக்கிறது. எதிர்காலத்தில், மேம்படுத்தப்பட்ட ஒளியியல் அல்லாத நேரியல், புதிய லேசர்கள் மற்றும் புதிய குவாண்டம் ஒளியியல் போன்ற பல பயன்பாடுகளுக்கும் இது பயன்படுத்தப்படலாம்.

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

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. சீனாவின் "சிலிகான் பள்ளத்தாக்கில்" அமைந்துள்ளது - பெய்ஜிங் ஜாங்குவான்குன், உள்நாட்டு மற்றும் வெளிநாட்டு ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள், ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள், பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் நிறுவன அறிவியல் ஆராய்ச்சி பணியாளர்களுக்கு சேவை செய்வதற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஒரு உயர் தொழில்நுட்ப நிறுவனமாகும். எங்கள் நிறுவனம் முக்கியமாக சுயாதீனமான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு, வடிவமைப்பு, உற்பத்தி, ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளின் விற்பனை ஆகியவற்றில் ஈடுபட்டுள்ளது மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் தொழில்துறை பொறியாளர்களுக்கு புதுமையான தீர்வுகள் மற்றும் தொழில்முறை, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட சேவைகளை வழங்குகிறது. பல ஆண்டுகளாக சுயாதீனமான கண்டுபிடிப்புகளுக்குப் பிறகு, இது நகராட்சி, இராணுவம், போக்குவரத்து, மின்சாரம், நிதி, கல்வி, மருத்துவம் மற்றும் பிற தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒளிமின்னழுத்த தயாரிப்புகளின் பணக்கார மற்றும் சரியான தொடரை உருவாக்கியுள்ளது.

உங்களுடன் ஒத்துழைப்பை எதிர்நோக்குகிறோம்!