ቀጭን-ፊልም ሊቲየም ታንታሌት (LTOI) ቁሳቁስ በተቀናጀ የኦፕቲክስ መስክ ውስጥ እንደ ትልቅ አዲስ ኃይል ብቅ አለ። በዚህ አመት፣ በ LTOI ሞዱላተሮች ላይ በርካታ ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው ስራዎች ታትመዋል፣ ከፍተኛ ጥራት ያለው LTOI ዋፍር ከሻንጋይ ማይክሮ ሲስተም እና ኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት በፕሮፌሰር Xin Ou የቀረበ እና በ EPFL ውስጥ በፕሮፌሰር ኪፔንበርግ ቡድን የተዘጋጀ ከፍተኛ ጥራት ያለው የሞገድ መመሪያ ፣ ስዊዘሪላንድ። የትብብር ጥረታቸው አስደናቂ ውጤቶችን አሳይቷል። በተጨማሪም፣ በፕሮፌሰር ሊዩ ሊዩ የሚመሩ የዚጂያንግ ዩኒቨርሲቲ የምርምር ቡድኖች እና በፕሮፌሰር ሎንካር የሚመሩት የሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲ በከፍተኛ ፍጥነት እና ከፍተኛ መረጋጋት ላይ ያሉ የኤልቲኦአይ ሞዱላተሮች ሪፖርት አድርገዋል።
የቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮባቴ (LNOI) የቅርብ ዘመድ እንደመሆኖ፣ LTOI የሊቲየም ኒዮባትን ከፍተኛ ፍጥነት መቀያየር እና ዝቅተኛ ኪሳራ ባህሪያትን ይይዛል እንዲሁም እንደ ዝቅተኛ ዋጋ ፣ ዝቅተኛ የቢሬፍሪንሰንት እና የተቀነሰ የፎቶግራፍ ተፅእኖ ያሉ ጥቅሞችን ይሰጣል። የሁለቱ ቁሳቁሶች ዋና ዋና ባህሪያት ንፅፅር ከዚህ በታች ቀርቧል.
◆ በሊቲየም ታንታሌት (LTOI) እና በሊቲየም ኒዮባቴ (LNOI) መካከል ያሉ ተመሳሳይነቶች
①አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ፡-2.12 vs 2.21
ይህ የሚያመለክተው በነጠላ ሞድ የሞገድ ዳይሬክተሮች ልኬቶች፣ የታጠፈ ራዲየስ እና በሁለቱም ቁሳቁሶች ላይ የተመሰረቱ የተለመዱ ተገብሮ የመሳሪያ መጠኖች በጣም ተመሳሳይ ናቸው እና የእነሱ የፋይበር ማያያዣ አፈፃፀም እንዲሁ ተመጣጣኝ ነው። በጥሩ ሞገድ መመሪያ አማካኝነት ሁለቱም ቁሳቁሶች የማስገባት ኪሳራ ሊያሳኩ ይችላሉ።<0.1 ዴሲቢ/ሴሜ EPFL የ5.6 ዲቢቢ/ሜ ኪሳራ ዘግቧል።
②ኤሌክትሮ ኦፕቲክ ኮፊፊሸን፡30.5 ፒኤም / ቪ vs 30.9 ፒኤም / ቪ
የመቀየሪያው ቅልጥፍና ለሁለቱም ቁሳቁሶች ተመጣጣኝ ነው, በፖኬል ተጽእኖ ላይ በመመርኮዝ, ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት እንዲኖር ያስችላል. በአሁኑ ጊዜ የLTOI ሞዱላተሮች በአንድ ሌይን አፈጻጸም 400G ማሳካት የሚችሉ ሲሆን የመተላለፊያ ይዘት ከ110 GHz በላይ ነው።
③ማሰሪያ3.93 eV vs 3.78 eV
ሁለቱም ቁሳቁሶች ከሚታየው እስከ ኢንፍራሬድ የሞገድ ርዝማኔዎች ድረስ የሚደግፉ ትግበራዎች በመገናኛ ባንዶች ውስጥ ምንም አይነት መምጠጥ የሌላቸው ሰፊ ግልጽ መስኮት አላቸው።
④ሁለተኛ-ትዕዛዝ መደበኛ ያልሆነ Coefficient (d33)፦21 ፒኤም/ቪ vs 27 ፒኤም/ቪ
እንደ ሁለተኛ ሃርሞኒክ ትውልድ (SHG)፣ ልዩነት-ድግግሞሽ ትውልድ (DFG)፣ ወይም ድምር-ድግግሞሽ ትውልድ (SFG) ላሉ የመስመር ላይ ላልሆኑ አፕሊኬሽኖች ጥቅም ላይ ከዋለ የሁለቱ ቁሶች የመቀየር ቅልጥፍና በጣም ተመሳሳይ መሆን አለበት።
◆ የLTOI vs LNOI የወጪ ጥቅም
①ዝቅተኛ የዋፈር ዝግጅት ዋጋ
LNOI ዝቅተኛ ionization ቅልጥፍና ያለው ንብርብር መለያየት, He ion implantation ያስፈልገዋል. በአንፃሩ፣ LTOI ለመለያየት H ion implantation ይጠቀማል፣ ልክ እንደ SOI፣ ከኤልኤንኦአይ በ10 እጥፍ ከፍ ያለ የዲላሚኔሽን ቅልጥፍና ያለው። ይህ ለ6-ኢንች ዋፍሮች ከፍተኛ የዋጋ ልዩነትን ያስከትላል፡ $300 vs. $2000፣ 85% ወጪ ቅነሳ።
②ቀድሞውኑ በተጠቃሚ ኤሌክትሮኒክስ ገበያ ውስጥ ለአኮስቲክ ማጣሪያዎች በሰፊው ጥቅም ላይ ውሏል(በዓመት 750,000 አሃዶች፣ ሳምሰንግ፣ አፕል፣ ሶኒ፣ ወዘተ ጥቅም ላይ ይውላሉ)።
◆ የ LTOI vs LNOI የአፈጻጸም ጥቅሞች
①ያነሱ የቁሳቁስ ጉድለቶች፣ ደካማ የፎቶሪፍራክቲቭ ውጤት፣ የበለጠ መረጋጋት
መጀመሪያ ላይ፣ የኤል.ኤን.ኦ.አይ. ካልታከሙ እነዚህ መሳሪያዎች ለማረጋጋት አንድ ቀን ሊወስዱ ይችላሉ። ነገር ግን ይህንን ችግር ለመፍታት የተለያዩ ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል ለምሳሌ የብረት ኦክሳይድ ክላዲንግ፣ የፖላራይዜሽን እና የማጣራት ስራን በመጠቀም ይህ ችግር አሁን በከፍተኛ ሁኔታ ሊታከም የሚችል ነው።
በአንፃሩ፣ LTOI ያነሱ የቁሳቁስ ጉድለቶች አሉት፣ ይህም በከፍተኛ ሁኔታ የቀነሰ የመንሸራተቻ ክስተቶችን ያስከትላል። ያለ ተጨማሪ ሂደት እንኳን, የስራ ነጥቡ በአንፃራዊነት የተረጋጋ ነው. በ EPFL፣ ሃርቫርድ እና ዠይጂያንግ ዩኒቨርሲቲ ተመሳሳይ ውጤቶች ተዘግበዋል። ነገር ግን፣ ንጽጽሩ ብዙ ጊዜ ያልታከሙ የኤልኤንኦአይ ሞዱላተሮችን ይጠቀማል፣ ይህም ሙሉ በሙሉ ፍትሃዊ ላይሆን ይችላል። በማቀነባበር የሁለቱም ቁሳቁሶች አፈፃፀም ተመሳሳይ ሊሆን ይችላል. ዋናው ልዩነት ጥቂት ተጨማሪ የማስኬጃ እርምጃዎችን የሚፈልግ LTOI ላይ ነው።
②የታችኛው Biefringence: 0.004 vs 0.07
የሊቲየም ኒዮባት (ኤል.ኤን.ኦ.አይ.አይ) ከፍተኛ ልዩነት አንዳንድ ጊዜ ፈታኝ ሊሆን ይችላል፣በተለይ የሞገድ ጋይድ መታጠፊያዎች የሞድ ትስስር እና ሁነታን ማዳቀልን ሊያስከትሉ ይችላሉ። በቀጭኑ LNOI ውስጥ፣ በ waveguide ውስጥ መታጠፍ የTE ብርሃንን ወደ TM ብርሃን በመቀየር እንደ ማጣሪያዎች ያሉ የተወሰኑ ተገብሮ መሳሪያዎችን መፍጠርን ያወሳስባል።
በ LTOI, የታችኛው ብሬፍሪንግ ይህንን ችግር ያስወግዳል, ይህም ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን ተገብሮ መሳሪያዎችን ለማዘጋጀት ቀላል ያደርገዋል. EPFL በተጨማሪም የLTOIን ዝቅተኛ ልዩነት እና ሞድ-ማቋረጫ አለመኖርን በመጠቀም እጅግ በጣም ሰፊ የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ፍሪኩዌንሲ ማበጠሪያ ማመንጨትን በሰፊ የእይታ ክልል ውስጥ በጠፍጣፋ ስርጭት መቆጣጠሪያ በመጠቀም ጉልህ ውጤቶችን ዘግቧል። ይህ ከ 2000 ማበጠሪያ መስመሮች ጋር አስደናቂ የሆነ 450 nm ማበጠሪያ ባንድዊድዝ አስገኝቷል፣ ይህም በሊቲየም ኒዮባት ከሚገኘው ብዙ እጥፍ ይበልጣል። ከኬር ኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ማበጠሪያዎች ጋር ሲወዳደር የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ማበጠሪያዎች ከፍተኛ ኃይል ያለው የማይክሮዌቭ ግቤት ቢፈልጉም ከመነሻ ነፃ እና የበለጠ የተረጋጋ የመሆኑን ጥቅም ይሰጣሉ።
③ከፍተኛ የኦፕቲካል ጉዳት ገደብ
የLTOI የጨረር ጉዳት ገደብ ከ LNOI በእጥፍ ይበልጣል፣ ይህም በመስመር ላይ ላልሆኑ አፕሊኬሽኖች (እና ወደፊት ሊሆኑ የሚችሉ የፍፁም መምጠጥ (CPO) መተግበሪያዎች) ጥቅም ይሰጣል። አሁን ያለው የኦፕቲካል ሞጁል የሃይል ደረጃ ሊቲየም ኒዮባትን የመጉዳት እድሉ አነስተኛ ነው።
④ዝቅተኛ የራማን ውጤት
ይህ ደግሞ የመስመር ላይ ያልሆኑ መተግበሪያዎችን ይመለከታል። የሊቲየም ኒዮባቴ የራማን ተጽእኖ ጠንካራ ሲሆን ይህም በኬር ኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ማበጠሪያ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ያልተፈለገ የራማን ብርሃን ማመንጨት እና ፉክክር ሊያገኝ ይችላል ይህም በ x-cut ሊቲየም ኒዮባት ኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ማበጠሪያዎች ወደ ሶሊቶን ግዛት እንዳይደርሱ ይከላከላል። በ LTOI፣ የራማን ተፅዕኖ በክሪስታል አቅጣጫ ዲዛይን ሊታፈን ይችላል፣ ይህም x-cut LTOI የሶሊቶን ኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ማበጠሪያ ማመንጨትን እንዲያሳካ ያስችለዋል። ይህ የሶሊቶን ኦፕቲካል ፍሪኩዌንሲ ማበጠሪያዎችን ከከፍተኛ ፍጥነት ሞዱላተሮች ጋር በአንድነት እንዲዋሃዱ ያስችላል፣ ይህ ስኬት ከኤል ኤንኦአይ ጋር ሊሳካ አይችልም።
◆ ቀጭን ፊልም ሊቲየም ታንታሌት (LTOI) ቀደም ሲል ያልተጠቀሰው ለምንድን ነው?
ሊቲየም ታንታሌት ከሊቲየም ኒዮባት (610 ° ሴ ከ 1157 ° ሴ) ያነሰ የኩሪ ሙቀት አለው። የሄትሮኢንተግሬሽን ቴክኖሎጂ (XOI) ከመስፋፋቱ በፊት የሊቲየም ኒዮባቴ ሞዱላተሮች የሚመረቱት የታይታኒየም ስርጭትን በመጠቀም ሲሆን ይህም ከ1000 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ማደንዘዝን ስለሚጠይቅ LTOI ተስማሚ እንዳይሆን አድርጎታል። ነገር ግን፣ ዛሬ በተደረገው ሽግግር የኢንሱሌተር ንኡስ ንኡስ መለዋወጫ እና ሞጁላይድ ኢቲንግን ለሞዱላተር ምስረታ በመጠቀም፣ የ610°C Curie ሙቀት ከበቂ በላይ ነው።
◆ ቀጭን ፊልም ሊቲየም ታንታሌት (LTOI) ቀጭን ፊልም ሊቲየም ኒዮባቴ (TFLN) ይተካዋል?
አሁን ባለው ጥናት ላይ በመመስረት፣ LTOI በተጨባጭ አፈጻጸም፣ መረጋጋት እና መጠነ ሰፊ የምርት ዋጋ ጥቅሞችን ይሰጣል፣ ምንም አይነት ጉድለቶች የሉም። ሆኖም፣ LTOI በሞዲዩሽን አፈጻጸም ከሊቲየም ኒዮባት አይበልጥም፣ እና ከ LNOI ጋር ያሉ የመረጋጋት ችግሮች መፍትሄዎችን አውቀዋል። ለግንኙነት DR ሞጁሎች፣ ለተግባራዊ አካላት አነስተኛ ፍላጎት አለ (እና አስፈላጊ ከሆነ ሲሊኮን ናይትራይድ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል)። በተጨማሪም፣ የዋፈር ደረጃን የማስመሰል ሂደቶችን፣ የተለያየ ውህደት ቴክኒኮችን እና የአስተማማኝነት ሙከራዎችን እንደገና ለማቋቋም አዳዲስ ኢንቨስትመንቶች ያስፈልጋሉ (የሊቲየም ኒዮባቴ ኢተክሽን አስቸጋሪነት የሞገድ መመሪያ ሳይሆን ከፍተኛ ምርት የዋፈር-ደረጃ ማሳከክን ማሳካት) ነው። ስለዚህ፣ ከሊቲየም ኒዮባት የተቋቋመ ቦታ ጋር ለመወዳደር፣ LTOI ተጨማሪ ጥቅማጥቅሞችን ማወቅ ሊያስፈልገው ይችላል። በአካዳሚክ ግን፣ LTOI እንደ octave-spanning electro-optic combs፣ PPLT፣ soliton እና AWG የሞገድ ርዝማኔ መከፋፈያ መሳሪያዎች እና ድርድር ሞጁላተሮች ላሉ የተቀናጁ የኦን-ቺፕ ስርዓቶች ከፍተኛ የምርምር አቅምን ይሰጣል።
የልጥፍ ሰዓት፡- ህዳር-08-2024