उच्च प्रदर्शन वाला इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर:पतली फिल्म लिथियम नायोबेट मॉड्यूलेटर
एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर (ईओएम मॉड्यूलेटरयह एक मॉड्यूलेटर है जो कुछ विद्युत-प्रकाशिक क्रिस्टलों के विद्युत-प्रकाशिक प्रभाव का उपयोग करके बनाया जाता है, जो संचार उपकरणों में उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक संकेतों को प्रकाशीय संकेतों में परिवर्तित कर सकता है। जब विद्युत-प्रकाशिक क्रिस्टल पर विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, तो उसका अपवर्तनांक बदल जाता है और उसके अनुसार प्रकाशीय तरंग गुण भी बदल जाते हैं, जिससे प्रकाशीय संकेत के आयाम, चरण और ध्रुवीकरण अवस्था का मॉड्यूलेशन होता है और संचार उपकरण में उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक संकेत को मॉड्यूलेशन के माध्यम से प्रकाशीय संकेत में परिवर्तित किया जाता है।
वर्तमान में, तीन मुख्य प्रकार हैंइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरबाजार में उपलब्ध: सिलिकॉन-आधारित मॉड्यूलेटर, इंडियम फॉस्फाइड मॉड्यूलेटर और पतली फिल्म मॉड्यूलेटरलिथियम नायोबेट मॉड्यूलेटरइनमें से, सिलिकॉन में प्रत्यक्ष विद्युत-प्रकाशिक गुणांक नहीं होता है, इसका प्रदर्शन अधिक सामान्य है, और यह केवल अल्प दूरी के डेटा संचरण ट्रांसीवर मॉड्यूल मॉड्यूलेटर के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। इंडियम फॉस्फाइड मध्यम-दीर्घ दूरी के ऑप्टिकल संचार नेटवर्क ट्रांसीवर मॉड्यूल के लिए उपयुक्त है, लेकिन एकीकरण प्रक्रिया की आवश्यकताएं अत्यंत उच्च हैं, लागत अपेक्षाकृत अधिक है, और इसके अनुप्रयोग में कुछ सीमाएं हैं। इसके विपरीत, लिथियम नायोबेट क्रिस्टल न केवल प्रकाशविद्युत प्रभाव में समृद्ध है, बल्कि इसमें प्रकाश अपवर्तक प्रभाव, अरैखिक प्रभाव, विद्युत-प्रकाशिक प्रभाव, ध्वनिक प्रकाशिक प्रभाव, पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और ऊष्माविद्युत प्रभाव भी समान रूप से मौजूद हैं। अपनी जाली संरचना और समृद्ध दोष संरचना के कारण, लिथियम नायोबेट के कई गुणों को क्रिस्टल संरचना, तत्व डोपिंग, संयोजकता अवस्था नियंत्रण आदि द्वारा काफी हद तक नियंत्रित किया जा सकता है। यह बेहतर प्रकाशविद्युत प्रदर्शन प्राप्त करता है, जैसे कि 30.9pm/V तक का विद्युत-प्रकाशिक गुणांक, जो इंडियम फॉस्फाइड से काफी अधिक है। इसमें कम चिर्प प्रभाव (चिर्प प्रभाव: लेजर पल्स संचरण प्रक्रिया के दौरान पल्स के भीतर आवृत्ति में समय के साथ होने वाले परिवर्तन को संदर्भित करता है। अधिक चिर्प प्रभाव के परिणामस्वरूप सिग्नल-टू-शोर अनुपात कम होता है और अरैखिक प्रभाव होता है), अच्छा विलुप्तिकरण अनुपात (सिग्नल की "चालू" अवस्था और "बंद" अवस्था के औसत शक्ति अनुपात) और बेहतर उपकरण स्थिरता भी पाई जाती है। इसके अतिरिक्त, थिन फिल्म लिथियम नायोबेट मॉड्यूलेटर की कार्यप्रणाली सिलिकॉन-आधारित मॉड्यूलेटर और नॉन-लीनियर मॉड्यूलेशन विधियों का उपयोग करने वाले इंडियम फॉस्फाइड मॉड्यूलेटर से भिन्न है। यह रैखिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव का उपयोग करके विद्युत रूप से मॉड्यूलेटेड सिग्नल को ऑप्टिकल कैरियर पर लोड करता है, और मॉड्यूलेशन दर मुख्य रूप से माइक्रोवेव इलेक्ट्रोड के प्रदर्शन द्वारा निर्धारित होती है, जिससे उच्च मॉड्यूलेशन गति और रैखिकता के साथ-साथ कम बिजली की खपत प्राप्त की जा सकती है। उपरोक्त के आधार पर, लिथियम नायोबेट उच्च-प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर तैयार करने के लिए एक आदर्श विकल्प बन गया है, जिसका 100G/400G सुसंगत ऑप्टिकल संचार नेटवर्क और अल्ट्रा-हाई-स्पीड डेटा केंद्रों में व्यापक अनुप्रयोग है, और यह 100 किलोमीटर से अधिक की लंबी दूरी तक संचरण कर सकता है।
लिथियम नायोबेट, "फोटॉन क्रांति" की एक क्रांतिकारी सामग्री के रूप में, सिलिकॉन और इंडियम फॉस्फाइड की तुलना में कई फायदे रखती है, लेकिन उपकरण में यह अक्सर एक बल्क सामग्री के रूप में दिखाई देती है। प्रकाश आयन प्रसार या प्रोटॉन विनिमय द्वारा निर्मित समतल तरंगमार्ग तक ही सीमित रहता है, अपवर्तनांक अंतर आमतौर पर अपेक्षाकृत कम (लगभग 0.02) होता है, और उपकरण का आकार अपेक्षाकृत बड़ा होता है। लघुकरण और एकीकरण की आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है।ऑप्टिकल उपकरणऔर इसकी उत्पादन लाइन अभी भी वास्तविक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रक्रिया लाइन से अलग है, और उच्च लागत की समस्या है, इसलिए पतली फिल्म निर्माण इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर में उपयोग किए जाने वाले लिथियम नायोबेट के लिए एक महत्वपूर्ण विकास दिशा है।
पोस्ट करने का समय: 24 दिसंबर 2024