ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮੋਡੂਲੇਟਰ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ
An ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡੂਲੇਟਰਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਢਾਂਚੇ, ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਤੁਲਨਾEOM ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ, ਦੇ ਨਾਲ ਨਾਲ ਖੋਜ ਅਤੇ ਉਪਯੋਗ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਹੋਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ।

1. ਨਾਨ-ਰੌਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ
ਇਸ ਕਿਸਮ ਦਾ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਗਤੀ ਅਤੇ ਲੰਬੀ-ਦੂਰੀ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਯੰਤਰ ਹੈ। ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਢਾਂਚੇ ਹਨ:
1.1 ਟ੍ਰੈਵਲਿੰਗ ਵੇਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ MZI ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ: ਇਹ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਹੈ। ਹਾਰਵਰਡ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਲੋਨ č ਆਰ ਰਿਸਰਚ ਗਰੁੱਪ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 2018 ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲਾ ਸੰਸਕਰਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ (ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪਰ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਨਾਲ ਅਸੰਗਤ) 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਕੈਪੇਸਿਟਿਵ ਲੋਡਿੰਗ ਅਤੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਖੋਖਲੇਪਣ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਅਨੁਕੂਲ, ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (>67 GHz) ਅਤੇ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਸਿਗਨਲ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ 112 Gbit/s PAM4) ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
1.2 ਫੋਲਡਿੰਗ MZI ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ: ਡਿਵਾਈਸ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਛੋਟਾ ਕਰਨ ਅਤੇ QSFP-DD ਵਰਗੇ ਸੰਖੇਪ ਮੋਡਿਊਲਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੋਣ ਲਈ, ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਟ੍ਰੀਟਮੈਂਟ, ਕਰਾਸ ਵੇਵਗਾਈਡ ਜਾਂ ਇਨਵਰਟਡ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਅੱਧਾ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ 60 GHz ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
1.3 ਸਿੰਗਲ/ਡੁਅਲ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਕੋਹੇਰੈਂਟ ਆਰਥੋਗੋਨਲ (IQ) ਮੋਡੂਲੇਟਰ: ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਉੱਚ-ਕ੍ਰਮ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਫਾਰਮੈਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸਨ ਯੈਟ ਸੇਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਕੈਈ ਖੋਜ ਸਮੂਹ ਨੇ 2020 ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾ ਆਨ-ਚਿੱਪ ਸਿੰਗਲ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ IQ ਮੋਡੂਲੇਟਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ। ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਦੋਹਰੇ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ IQ ਮੋਡੂਲੇਟਰ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਬਿਹਤਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸੰਸਕਰਣ ਨੇ 1.96 Tbit/s ਦਾ ਸਿੰਗਲ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦਰ ਰਿਕਾਰਡ ਸਥਾਪਤ ਕੀਤਾ ਹੈ।

2. ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਟਾਈਪ ਥਿਨ-ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ
ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਢਾਂਚੇ ਉਪਲਬਧ ਹਨ:
2.1ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ (ਪੀਸੀ) ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਰਿੰਗ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ: ਰੋਚੈਸਟਰ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਵਿਖੇ ਲਿਨ ਦੇ ਖੋਜ ਸਮੂਹ ਨੇ ਪਹਿਲਾ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲਾ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਵਿਭਿੰਨ ਏਕੀਕਰਣ ਅਤੇ ਸਮਰੂਪ ਏਕੀਕਰਣ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਰਿੰਗ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਵੀ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜੋ ਕਈ GHz ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।
2.2ਬ੍ਰੈਗ ਗਰੇਟਿੰਗ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ: ਫੈਬਰੀ ਪੇਰੋਟ (FP) ਕੈਵਿਟੀ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਬ੍ਰੈਗ ਗਰੇਟਿੰਗ (WBG), ਅਤੇ ਸਲੋ ਲਾਈਟ (SL) ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਸਮੇਤ। ਇਹ ਬਣਤਰ ਆਕਾਰ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਇੱਕ 2 × 2 FP ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ 110 GHz ਤੋਂ ਵੱਧ ਅਲਟਰਾ ਲਾਰਜ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕਪਲਡ ਬ੍ਰੈਗ ਗਰੇਟਿੰਗ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸਲੋ ਲਾਈਟ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਰੇਂਜ ਦਾ ਵਿਸਤਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।

3. ਵਿਭਿੰਨ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ
ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ 'ਤੇ CMOS ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਨੂੰ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਦੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਲਈ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਏਕੀਕਰਣ ਤਰੀਕੇ ਹਨ:
3.1 ਬਾਂਡ ਕਿਸਮ ਦਾ ਵਿਭਿੰਨ ਏਕੀਕਰਨ: ਬੈਂਜੋਸਾਈਕਲੋਬਿਊਟੀਨ (BCB) ਜਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨਾਲ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਧਨ ਦੁਆਰਾ, ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਜਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਵੇਫਰ ਪੱਧਰ, ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰ ਏਕੀਕਰਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (>70 GHz, 110 GHz ਤੋਂ ਵੀ ਵੱਧ) ਅਤੇ ਉੱਚ-ਸਪੀਡ ਸਿਗਨਲ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਸਮਰੱਥਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
3.2 ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਵੇਵਗਾਈਡ ਮਟੀਰੀਅਲ ਹੀਟਰੋਜਨੀਜ਼ ਏਕੀਕਰਨ: ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ 'ਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਜਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਨੂੰ ਲੋਡ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾ ਕਰਨ ਨਾਲ ਵੀ ਕੁਸ਼ਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
3.3ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ (μ TP) ਵਿਭਿੰਨ ਏਕੀਕਰਨ: ਇਹ ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰੀਫੈਬਰੀਕੇਟਿਡ ਫੰਕਸ਼ਨਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲੇ ਉਪਕਰਣਾਂ ਰਾਹੀਂ ਚਿਪਸ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਪੋਸਟ-ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਤੋਂ ਬਚਦੀ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ 'ਤੇ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਦਸਾਂ GHz ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਲੇਖ ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮਾਡੂਲੇਟਰਾਂ ਦੇ ਤਕਨੀਕੀ ਰੋਡਮੈਪ ਨੂੰ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਢੰਗ ਨਾਲ ਰੂਪਰੇਖਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਵੱਡੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨਾਨ-ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦਾ ਪਿੱਛਾ ਕਰਨ, ਛੋਟੇ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਕਰਨ, ਅਤੇ ਪਰਿਪੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਤ ਫੋਟੋਨਿਕ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ ਨਾਲ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ। ਇਹ ਰਵਾਇਤੀ ਮਾਡੂਲੇਟਰਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਸਪੀਡ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਥਿਨ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਮਾਡੂਲੇਟਰਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸੰਭਾਵਨਾ ਅਤੇ ਨਿਰੰਤਰ ਪ੍ਰਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।