သုတေသနတိုးတက်မှုပါးလွှာသော ဖလင် lithium niobate electro-optic modulator
Electro-optic modulator သည် optical communication system နှင့် microwave photonic system တို့၏ အဓိက ကိရိယာဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အရာများ၏ အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် နေရာလွတ် သို့မဟုတ် အလင်းလှိုင်းလမ်းညွှန်တွင် ပျံ့နှံ့နေသော အလင်းကို ထိန်းညှိပေးသည်။ ထုံးတမ်းစဉ်လာ လစ်သီယမ် နီဘိတ်electro-optical modulatorအစုလိုက် လစ်သီယမ် နီအိုဘိတ်ပစ္စည်းကို လျှပ်စစ်အလင်းပြန်ပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ တစ်ခုတည်းသော crystal lithium niobate ပစ္စည်းကို တိုက်တေနီယမ် ပျံ့နှံ့ခြင်း သို့မဟုတ် ပရိုတွန် လဲလှယ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်မှတဆင့် လှိုင်းလမ်းညွှန်အဖြစ် စက်တွင်းတွင် ရောနှောထားသည်။ core အလွှာနှင့် cladding အလွှာကြားရှိ အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်း ကွာခြားချက်မှာ အလွန်သေးငယ်ပြီး waveguide သည် အလင်းအကွက်နှင့် ချိတ်ဆက်နိုင်စွမ်း ညံ့ဖျင်းပါသည်။ ထုပ်ပိုးထားသော electro-optic modulator ၏စုစုပေါင်းအရှည်သည် များသောအားဖြင့် 5 ~ 10 cm ဖြစ်သည်။
Lithium Niobate on Insulator (LNOI) နည်းပညာသည် lithium niobate electro-optic modulator ၏ကြီးမားသောအရွယ်အစားပြဿနာကိုဖြေရှင်းရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းကိုပေးပါသည်။ waveguide core အလွှာနှင့် cladding အလွှာကြားရှိ အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်း ကွာခြားချက်မှာ 0.7 အထိဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် waveguide ၏ optical mode binding စွမ်းရည်နှင့် electro-optical regulation effect ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီး electro-optical modulator နယ်ပယ်တွင် သုတေသန ဟော့စပေါ့တစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။
အသေးစားစက်စက်နည်းပညာတိုးတက်မှုကြောင့် LNOI ပလပ်ဖောင်းကိုအခြေခံ၍ electro-optic modulators များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာပြီး ပိုမိုသေးငယ်ကျစ်လျစ်သောအရွယ်အစားနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်အဆက်မပြတ်တိုးတက်မှုကိုပြသသည့် အရှိန်အဟုန်ဖြင့် တိုးတက်ခဲ့ပါသည်။ အသုံးပြုထားသော waveguide တည်ဆောက်ပုံအရ၊ ပုံမှန်ပါးလွှာသော ဖလင် lithium niobate electro-optic modulators များသည် တိုက်ရိုက် etched waveguide electro-optic modulators၊ loaded hybrid၊waveguide modulators များနှင့် ဟိုက်ဘရစ်ဆီလီကွန် ပေါင်းစပ်ထားသော လှိုင်းဂိုက်များ
လက်ရှိတွင်၊ ခြောက်သွေ့သော etching လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ပါးလွှာသောဖလင် lithium niobate waveguide ဆုံးရှုံးမှုကို များစွာလျော့နည်းစေသည်၊ ခေါင်တင်ခြင်းနည်းလမ်းသည် မြင့်မားသော etching လုပ်ငန်းစဉ်အခက်အခဲပြဿနာကို ဖြေရှင်းပေးကာ 1 V ထက်နည်းသော ဗို့အားရှိသော lithium niobate electro-optic modulator ကို နားလည်ထားပြီး၊ ရင့်ကျက်သော SOI နည်းပညာဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည့် electron ၏ trend နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ပါးလွှာသော ဖလင်လီသီယမ် နီအိုဘိတ်နည်းပညာသည် ချစ်ပ်ပေါ်တွင် ဆုံးရှုံးမှုနည်းသော၊ သေးငယ်သော အရွယ်အစားနှင့် ကြီးမားသော bandwidth ပေါင်းစပ်ထားသော electro-optic modulator ကို သိရှိနိုင်စေရန်အတွက် အားသာချက်များရှိသည်။ သီအိုရီအရ 3mm ပါးလွှာသော ဖလင် lithium niobate push-pull ဖြစ်သည်ဟု ခန့်မှန်းထားသည်။M⁃Z modulator များ3dB electro-optical bandwidth သည် 400 GHz အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ လက်တွေ့စမ်းသပ်ပြင်ဆင်ထားသည့် ပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ် နီအိုဘိတ် မော်ဂျူလာ၏ လှိုင်းနှုန်းသည် 100 GHz ကျော်သာရှိသည်ဟု အစီရင်ခံထားပြီး၊ သီအိုရီဆိုင်ရာ အထက်ကန့်သတ်ချက်နှင့် ဝေးနေသေးသည်။ အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် တိုးတက်မှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။ အနာဂတ်တွင်၊ အပိုင်းခွဲထားသော မိုက်ခရိုဝေ့လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် စံ coplanar waveguide electrode ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းကဲ့သို့သော ယန္တရားများနှင့် တည်ဆောက်ပုံအသစ်များကို ရှာဖွေခြင်း၏ရှုထောင့်မှကြည့်ခြင်းအားဖြင့်၊ modulator ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာမည်ဖြစ်ပါသည်။
ထို့အပြင်၊ ပေါင်းစပ်မော်ဂျူလတာ ချစ်ပ်ထုပ်ပိုးမှုနှင့် ချပ်စ်ပေါ်ရှိ လေဆာများ၊ ထောက်လှမ်းကိရိယာများနှင့် အခြားစက်ပစ္စည်းများနှင့် ကွဲပြားသောပေါင်းစပ်မှုကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းသည် ပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ်နီယိုဘိတ်မော်ဂျူလတာများ၏ အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အခွင့်အလမ်းနှင့် စိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်သည်။ ပါးလွှာသော ဖလင် lithium niobate electro-optic modulator သည် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ဖိုတွန်၊ optical communication နှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ပိုမိုအရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်မည်ဖြစ်သည်။
စာတင်ချိန်- ဧပြီလ 07-2025