Photonic integrated circuit (PIC) ပစ္စည်းစနစ်

Photonic integrated circuit (PIC) ပစ္စည်းစနစ်

Silicon photonics သည် လုပ်ငန်းဆောင်တာအမျိုးမျိုးကိုရရှိရန် အလင်းကိုညွှန်ကြားရန်အတွက် ဆီလီကွန်ပစ္စည်းများအပေါ်အခြေခံထားသော planar structures များကိုအသုံးပြုသည့်စည်းကမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ Fiber Optic ဆက်သွယ်ရေးအတွက် transmitters နှင့် receivers များဖန်တီးရာတွင် silicon photonics ၏အသုံးချမှုအပေါ်ကျွန်ုပ်တို့အာရုံစိုက်ပါသည်။ ပေးထားသည့် bandwidth တွင် ဂီယာပိုထည့်ရန် လိုအပ်သည်၊ ပေးထားသော ခြေရာတစ်ခုနှင့် ပေးထားသော ကုန်ကျစရိတ်များ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဆီလီကွန်ဖိုနစ်များသည် စီးပွားရေးအရ ပို၍ ကောင်းမွန်လာသည်။ အလင်းပိုင်းအတွက်၊photonic ပေါင်းစပ်နည်းပညာအသုံးပြုရမည်ဖြစ်ပြီး၊ ယနေ့ခေတ်တွင် ပေါင်းစပ်ထားသော transceivers အများစုသည် သီးခြား LiNbO3/ planar light-wave circuit (PLC) modulators နှင့် InP/PLC receivers တို့ကို အသုံးပြု၍ တည်ဆောက်ထားပါသည်။

ပုံ 1- အသုံးများသော photonic integrated circuit (PIC) ပစ္စည်းစနစ်များကို ပြသည်။

ပုံ 1 တွင် လူကြိုက်အများဆုံး PIC ပစ္စည်းစနစ်များကို ပြသထားသည်။ ဘယ်မှညာမှ ညာဘက်သို့ ဆီလီကွန်အခြေခံ ဆီလီကာ PIC (PLC ဟုလည်း ခေါ်သည်)၊ ဆီလီကွန်အခြေခံ လျှပ်ကာ PIC (ဆီလီကွန်ဖိုနစ်များ)၊ လီသီယမ် နီအိုဘိတ် (LiNbO3) နှင့် InP နှင့် GaAs ကဲ့သို့သော III-V အုပ်စု PIC တို့ဖြစ်သည်။ ဤစာတမ်းသည် ဆီလီကွန်အခြေခံ ဓါတ်ပုံနစ်များကို အဓိကထားသည်။ ၌ဆီလီကွန်ဖိုနစ်များအလင်းအချက်ပြမှုသည် အဓိကအားဖြင့် 1.12 အီလက်ထရွန်ဗို့ (လှိုင်းအလျား 1.1 မိုက်ခရွန်) သွယ်ဝိုက်လှိုင်းကွာဟမှုရှိသော ဆီလီကွန်တွင် လည်ပတ်သည်။ ဆီလီကွန်ကို မီးဖိုများတွင် သန့်စင်သောပုံဆောင်ခဲပုံစံဖြင့် စိုက်ပျိုးပြီးနောက် ယနေ့ခေတ် ပုံမှန်အားဖြင့် အချင်း 300 မီလီမီတာရှိသည့် wafers များအဖြစ် ဖြတ်တောက်သည်။ wafer မျက်နှာပြင်သည် ဆီလီကာအလွှာအဖြစ် oxidized ဖြစ်သည်။ wafer များထဲမှ တစ်ခုကို ဟိုက်ဒရိုဂျင် အက်တမ်များ အနက် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ဗုံးကြဲထားသည်။ ထို့နောက် wafer နှစ်ခုကို လေဟာနယ်တစ်ခုတွင် ပေါင်းစပ်ထားပြီး ၎င်းတို့၏ အောက်ဆိုဒ်အလွှာသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆက်စပ်နေသည်။ စုဝေးမှုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အိုင်းယွန်း စိုက်ခင်းမျဉ်းတစ်လျှောက် ကွဲသွားသည်။ ထို့နောက် အက်ကွဲရာရှိ ဆီလီကွန်အလွှာကို ပွတ်တိုက်ပြီး နောက်ဆုံးတွင် နဂိုအတိုင်း ဆီလီကွန် “လက်ကိုင်” ဝေဖာ၏ထိပ်တွင် ပါးလွှာသော ပုံဆောင်ခဲ Si အလွှာကို ချန်ထားသည်။ Waveguides များသည် ဤပါးလွှာသော ပုံဆောင်ခဲအလွှာမှ ဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ ဤဆီလီကွန်အခြေခံ insulator (SOI) wafers များသည် low-loss silicon photonics waveguides များဖြစ်နိုင်ချေရှိသော်လည်း၊ ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့ပေးဆောင်သော ယိုစိမ့်မှုနည်းသောကြောင့် စွမ်းအားနိမ့် CMOS ဆားကစ်များတွင် ပို၍အသုံးများသည်။

ပုံ 2 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ဆီလီကွန်အခြေခံအလင်းပြန်လှိုင်းလမ်းညွှန်များ ဖြစ်နိုင်သည့်ပုံစံများစွာရှိပါသည်။ ၎င်းတို့သည် microscale germanium-doped silica waveguides မှ nanoscale Silicon Wire waveguides များအထိဖြစ်သည်။ ဂျာမနီယမ်ကို ရောစပ်ခြင်းဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာများလျှပ်စစ်စုပ်ယူမှုmodulators များနှင့် optical amplifiers များပင်ဖြစ်နိုင်သည်။ ဆီလီကွန်ဆေး တစ်မျိုး၊optical modulatorလုပ်နိုင်ပါသည်။ အောက်ခြေမှ ဘယ်မှညာသို့ ဖြစ်ကြသည်- ဆီလီကွန်ဝိုင်ယာလှိုင်းလမ်းညွှန်၊ ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်လှိုင်းလမ်းညွှန်၊ ဆီလီကွန်အောက်ဆီနိုက်ထရိတ်လှိုင်းလမ်းညွှန်၊ ထိပ်တွင်၊ ဘယ်မှညာ၊ depletion modulators၊ germanium photodetectors နှင့် germaniumoptical အသံချဲ့စက်များ.


ပုံ 2- ပုံမှန်ပြန့်ပွားမှုဆုံးရှုံးမှုများနှင့် အလင်းယပ်ညွှန်းကိန်းများကိုပြသသည့် ဆီလီကွန်အခြေခံအလင်းလှိုင်းလမ်းညွှန်စီးရီး၏ အပိုင်းဖြတ်ပိုင်း။


စာတိုက်အချိန်- ဇူလိုင်-၁၅-၂၀၂၄