Okwu mmalite
N'ịbụ onye sitere na ihe ịga nke ọma nke sekit ejikọta eletrọnịkị (EICs), ubi nke photonic integrated circuits (PICs) na-etolite kemgbe mmalite ya na 1969. Otú ọ dị, n'adịghị ka EICs, mmepe nke ikpo okwu zuru ụwa ọnụ nke nwere ike ịkwado ngwa ngwa photonic dị iche iche na-anọgide na-abụ nnukwu ihe ịma aka. Edemede a na-enyocha teknụzụ Lithium Niobate na teknụzụ Insulator (LNOI), nke ghọrọ ngwa ngwa na-ekwe nkwa maka PIC ọgbọ na-abịa.
Mmụba nke teknụzụ LNOI
Achọpụtala Lithium niobate (LN) dị ka isi ihe maka ngwa fotonic. Agbanyeghị, ọ bụ naanị na ọbịbịa nke ihe nkiri dị gịrịgịrị LNOI na usoro nrụpụta dị elu ka emeperela ikike ya zuru oke. Ndị na-eme nchọpụta egosipụtala nke ọma nhịahụ ebili mmiri dị ala na ultra-high-Q microresonators na nyiwe LNOI [1], na-akara nnukwu mmụba na fotonic agbakwunyere.
Uru ndị bụ isi nke teknụzụ LNOI
- Ọnwụ ngwa anya dị ala(dị obere ka 0.01dB/cm)
- Ọdịdị nanophotonic dị elu
- Nkwado maka usoro anya anya dị iche iche
- Integrated electro-optic (EO) tunability
Usoro ngwa anya adịghị adị na LNOI
Arụmọrụ nanophotonic dị elu arụpụtara n'elu ikpo okwu LNOI na-eme ka mmezu nke usoro nyocha anya na-abụghị nke isi na arụmọrụ dị ịrịba ama yana obere ike mgbapụta. Usoro egosipụtara gụnyere:
- Ọgbọ Harmonic nke Abụọ (SHG)
- Ọgbọ Mgbakọ (SFG)
- Ọgbọ Ọdịiche (DFG)
- Ngbanwe Parametric Down (PDC)
- Ngwakọta ebili mmiri anọ (FWM)
E mejuputala atụmatụ n'usoro dị iche iche iji kwalite usoro ndị a, na-ewepụta LNOI dị ka ikpo okwu anya na-adịghị na ntanetị nke ukwuu.
Ngwa ejikọtara ọnụ eletrọnị anya
Nkà na ụzụ LNOI nyekwara aka n'ịmepụta ọtụtụ ngwaọrụ fotonic na-arụ ọrụ na nke na-adịghị agafe agafe, dị ka:
- Ndị modul ngwa anya dị elu
- PIC multifunctional enwere ike ịhazigharị
- combs ugboro a na-emegharị emegharị
- Micro-optomechanical iyi
Ngwa ndị a na-eji ihe dị n'ime EO nke lithium niobate eme ihe iji nweta njikwa ọkụ dị elu nke ziri ezi.
Ngwa bara uru nke LNOI Photonics
A na-anakwere PIC dabere na LNOI ugbu a n'ọtụtụ ngwa bara uru, gụnyere:
- Microwave-na-optical ntụgharị
- Ihe mmetụta anya
- spectrometers on-chip
- combs ugboro anya
- Sistemụ nzikọrịta ozi dị elu
Ngwa ndị a na-egosipụta ikike nke LNOI iji kwekọọ na arụmọrụ nke akụrụngwa optic nke ukwuu, ebe ọ na-enye ihe ngwọta dị ike, ike dị mma site na imepụta fotolithographic.
Ihe ịma aka dị ugbu a na ntụzịaka ga-eme n'ọdịnihu
N'agbanyeghị ọganihu ya na-ekwe nkwa, teknụzụ LNOI na-eche ọtụtụ nsogbu ọrụ ihu ihu:
a) Na-ebelata nhụsianya anya
Ọnwụ ntuziaka ebili mmiri dị ugbu a (0.01 dB/cm) ka bụ usoro ịdị ukwuu dị elu karịa oke nnabata ihe. Ọganihu na usoro ion-slicing na nanofabrication dị mkpa iji belata nhụsianya elu na ntụpọ metụtara absorption.
b) Njikwa geometry Waveguide emelitere
Ịkwado ntuziaka ebili mmiri sub-700 nm na oghere njikọ nke sub-2 μm na-achụghị àjà ugboro ugboro ma ọ bụ mmụba mgbasawanye dị oke mkpa maka njupụta njikọ dị elu.
c) Ịkwalite arụmọrụ njikọta
Ọ bụ ezie na eriri tepered na ndị na-agbanwe ọnọdụ na-enyere aka nweta arụmọrụ njikọ dị elu, mkpuchi mgbochi ntụgharị nwere ike belata ntụgharị ihu ikuku-ihe.
d) Mmepe nke akụrụngwa polarization dị ala
Ngwa fotonic na-adịghị ahụkebe polarization na LNOI dị mkpa, na-achọ ihe ndị dabara na arụmọrụ nke polarizers ohere efu.
e) Ngwakọta nke Eletrọnịkị njikwa
Ijikọ nke ọma ngwa eletrọnịkị njikwa oke na-enweghị arụrụ arụ ọrụ anya bụ isi ntụzịaka nyocha.
f) Advanced Phase Matching and Dispersion Engineering
Nhazi ngalaba ntụkwasị obi na mkpebi sub-micron dị mkpa maka ngwa anya na-abụghị nke ntanetị mana ọ ka bụ teknụzụ akabeghị aka na ikpo okwu LNOI.
g) Nkwụghachi ụgwọ maka mmejọ nrụpụta
Usoro iji belata ngbanwe oge nke mgbanwe gburugburu ebe obibi na-akpata ma ọ bụ n'ichepụta iche dị mkpa maka ibuga ụwa n'ezie.
h) Njikọ ọtụtụ mgbawa nke ọma
Ịkwado njikọ dị mma n'etiti ọtụtụ ibe LNOI dị mkpa iji mee ka ọ dị elu karịa oke ntinye otu wafer.
Ngwakọta Monolithic nke akụrụngwa na-arụ ọrụ na nke na-agafe agafe
Isi ihe ịma aka maka LNOI PIC bụ njikọta monolithic dị ọnụ ahịa nke akụrụngwa na-arụ ọrụ na nke na-agafe agafe dịka:
- Laser
- Ndị nchọpụta
- Ndị ntụgharị ikuku ogologo na-adịghị adị
- Ndị na-eme mgbanwe
- Multiplexers/Demultiplexers
Atụmatụ dị ugbu a gụnyere:
a) Ion Doping nke LNOI:
Nhọrọ doping nke ion na-arụ ọrụ n'ime mpaghara ndị a họpụtara nwere ike iduga n'isi iyi ọkụ.
b) Njikọta na njikọta dị iche iche:
Njikọ LNOI PIC ndị emebere nke ọma nwere akwa LNOI doped ma ọ bụ laser III-V na-enye ụzọ ọzọ.
c) Ngwakọ na-arụ ọrụ/na-agafe agafe LNOI Wafer:
Uzo ohuru ohuru gunyere ijiko wafer LN doped na emechiri emechi tupu ebibie ion, na-ebute wafers LNOI nwere mpaghara na-arụ ọrụ yana nke na-agafe agafe.
Onyonyo 1na-egosipụta echiche nke ngwakọ agbakwunyere na-arụ ọrụ/na-agafe agafe PIC, ebe otu usoro lithographic na-enyere aka ngbanwe na ntinye nke ụdị ihe abụọ ahụ enweghị nkebi.
Njikọ nke Photodetectors
Ijikọ ndị na-achọpụta foto n'ime PIC dabere na LNOI bụ nzọụkwụ ọzọ dị oke mkpa maka sistemụ arụmọrụ zuru oke. A na-enyocha ụzọ abụọ bụ isi:
a) Ngwakọta dị iche iche:
Semiconductor nanostructures nwere ike ijikọ nwa oge na ntuziaka ebili mmiri LNOI. Otú ọ dị, a ka na-achọkwa nkwalite n'ịchọpụta arụmọrụ na scalability.
b) Ntugharị ogologo wavele na-adịghị anya:
Ngwongwo na-adịghị ahụkebe nke LN na-enye ohere ntụgharị ugboro ugboro n'ime ntuziaka na-efegharị efegharị, na-enye ohere iji ihe nyocha foto silicon ọkọlọtọ n'agbanyeghị agbanyeghị ogologo ogologo ọrụ.
Mmechi
Ọganihu ngwa ngwa nke teknụzụ LNOI na-eweta ụlọ ọrụ ahụ nso na ikpo okwu PIC zuru ụwa ọnụ nwere ike ijere ọtụtụ ngwa ozi. Site n'ịkwado ihe ịma aka ndị dị ugbu a na ịkwaga n'ihu ihe ọhụrụ na monolithic na ntinye ihe nchọpụta, PIC ndị dabeere na LNOI nwere ike ịgbanwe mpaghara dịka telekomunikashions, ozi ọnụọgụ, na nghọta.
LNOI na-ejide nkwa nke imezu ọhụhụ dịte aka nke PICs scalable, dabara na ọganiihu na mmetụta nke EICs. Mgbalị R&D na-aga n'ihu-dị ka ndị sitere na Nanjing Photonics Process Platform na XiaoyaoTech Design Platform—ga-abụ ihe dị mkpa n'ịkpụzi ọdịnihu nke photonics agbakwunyere na imeghe ohere ọhụrụ n'ofe ngalaba teknụzụ.
Oge nzipu: Jul-18-2025