इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर में लिथियम नायोबेट की पतली फिल्म की भूमिका

लिथियम नायोबेट की पतली फिल्म की भूमिकाइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर
उद्योग की शुरुआत से लेकर आज तक, एकल-फाइबर संचार की क्षमता लाखों गुना बढ़ गई है, और कुछ अत्याधुनिक शोधों ने इसे करोड़ों गुना से भी अधिक कर दिया है। लिथियम नायोबेट ने हमारे उद्योग के मध्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। ऑप्टिकल फाइबर संचार के शुरुआती दिनों में, ऑप्टिकल सिग्नल का मॉड्यूलेशन सीधे ट्यून किया जाता था।लेज़रयह मॉड्यूलेशन मोड कम बैंडविड्थ या कम दूरी के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। उच्च गति मॉड्यूलेशन और लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए, बैंडविड्थ अपर्याप्त होगी और ट्रांसमिशन चैनल लंबी दूरी के अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बहुत महंगा होगा।
ऑप्टिकल फाइबर संचार के क्षेत्र में, संचार क्षमता में वृद्धि को पूरा करने के लिए सिग्नल मॉड्यूलेशन की गति लगातार बढ़ती जा रही है, और ऑप्टिकल सिग्नल मॉड्यूलेशन मोड अलग-अलग होने लगे हैं। अल्प दूरी नेटवर्किंग और दीर्घ दूरी ट्रंक नेटवर्किंग में अलग-अलग मॉड्यूलेशन मोड का उपयोग किया जाता है। अल्प दूरी नेटवर्किंग में कम लागत वाले डायरेक्ट मॉड्यूलेशन का उपयोग किया जाता है, जबकि दीर्घ दूरी ट्रंक नेटवर्किंग में लेजर से अलग एक "इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर" का उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर सिग्नल को मॉड्युलेट करने के लिए माचज़ेंडर इंटरफेरेंस संरचना का उपयोग करता है। प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है, और स्थिर विद्युत चुम्बकीय इंटरफेरेंस के लिए आवृत्ति, चरण और ध्रुवीकरण का स्थिर नियंत्रण आवश्यक है। हम अक्सर इंटरफेरेंस फ्रिंज नामक एक शब्द का उल्लेख करते हैं, जिसमें प्रकाश और अंधकार फ्रिंज शामिल होते हैं। प्रकाशीय फ्रिंज वह क्षेत्र होता है जहां विद्युत चुम्बकीय इंटरफेरेंस बढ़ जाता है, जबकि अंधकारीय फ्रिंज वह क्षेत्र होता है जहां विद्युत चुम्बकीय इंटरफेरेंस के कारण ऊर्जा कमजोर हो जाती है। माचज़ेंडर इंटरफेरेंस एक विशेष संरचना वाला इंटरफेरोमीटर है, जिसमें एक ही किरण को विभाजित करने के बाद उसके चरण को नियंत्रित करके इंटरफेरेंस प्रभाव को नियंत्रित किया जाता है। दूसरे शब्दों में, इंटरफेरेंस चरण को नियंत्रित करके इंटरफेरेंस परिणाम को नियंत्रित किया जा सकता है।
लिथियम नायोबेट नामक पदार्थ का उपयोग ऑप्टिकल फाइबर संचार में किया जाता है, यानी यह वोल्टेज स्तर (विद्युत संकेत) का उपयोग करके प्रकाश के चरण को नियंत्रित कर सकता है, जिससे प्रकाश संकेत का मॉड्यूलेशन प्राप्त होता है। यही विद्युत-प्रकाशिक मॉड्यूलेटर और लिथियम नायोबेट के बीच का संबंध है। हमारे मॉड्यूलेटर को विद्युत-प्रकाशिक मॉड्यूलेटर कहा जाता है, जिसमें विद्युत संकेत की अखंडता और प्रकाशिक संकेत की मॉड्यूलेशन गुणवत्ता दोनों का ध्यान रखना आवश्यक है। इंडियम फॉस्फाइड और सिलिकॉन फोटोनिक्स की विद्युत संकेत क्षमता लिथियम नायोबेट की तुलना में बेहतर है, हालांकि प्रकाशिक संकेत क्षमता थोड़ी कम है लेकिन फिर भी इसका उपयोग किया जा सकता है, जिससे बाजार में नए अवसर पैदा होते हैं।
उत्कृष्ट विद्युत गुणों के अलावा, इंडियम फॉस्फाइड और सिलिकॉन फोटॉन में लघुकरण और एकीकरण के लाभ हैं जो लिथियम नायोबेट में नहीं हैं। इंडियम फॉस्फाइड लिथियम नायोबेट से छोटा है और इसमें एकीकरण की डिग्री अधिक है, और सिलिकॉन फोटॉन इंडियम फॉस्फाइड से छोटे हैं और इनमें एकीकरण की डिग्री अधिक है। लिथियम नायोबेट का शीर्ष भाग एकन्यूनाधिकयह इंडियम फॉस्फाइड से दोगुना लंबा है, और यह केवल एक मॉड्यूलेटर के रूप में कार्य कर सकता है और अन्य कार्यों को एकीकृत नहीं कर सकता है।
वर्तमान में, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर 100 बिलियन सिंबल रेट के युग में प्रवेश कर चुका है (128G 128 बिलियन के बराबर है), और लिथियम नायोबेट ने एक बार फिर प्रतिस्पर्धा में भाग लेने के लिए कमर कस ली है, और निकट भविष्य में इस युग का नेतृत्व करते हुए 250 बिलियन सिंबल रेट के बाजार में अग्रणी स्थान हासिल करने की उम्मीद है। लिथियम नायोबेट को इस बाजार को पुनः प्राप्त करने के लिए, यह विश्लेषण करना आवश्यक है कि इंडियम फॉस्फाइड और सिलिकॉन फोटॉन में क्या विशेषताएं हैं, जो लिथियम नायोबेट में नहीं हैं। ये विशेषताएं हैं: विद्युत क्षमता, उच्च एकीकरण और लघुकरण।
लिथियम नायोबेट में परिवर्तन तीन पहलुओं में निहित है: पहला पहलू विद्युत क्षमता में सुधार, दूसरा पहलू एकीकरण में सुधार और तीसरा पहलू लघुकरण है। इन तीनों तकनीकी पहलुओं के समाधान के लिए केवल एक ही उपाय की आवश्यकता है, अर्थात् लिथियम नायोबेट सामग्री की पतली परत बनाना। लिथियम नायोबेट सामग्री की एक अत्यंत पतली परत को ऑप्टिकल वेवगाइड के रूप में उपयोग करके, इलेक्ट्रोड को पुनः डिज़ाइन किया जा सकता है, विद्युत क्षमता में सुधार किया जा सकता है, विद्युत संकेत की बैंडविड्थ और मॉड्यूलेशन दक्षता को बढ़ाया जा सकता है। इस परत को सिलिकॉन वेफर पर भी लगाया जा सकता है, जिससे मिश्रित एकीकरण प्राप्त होता है। लिथियम नायोबेट एक मॉड्यूलेटर के रूप में कार्य करता है, शेष सिलिकॉन फोटॉन का एकीकरण होता है। सिलिकॉन फोटॉन की लघुकरण क्षमता स्पष्ट है। लिथियम नायोबेट परत और सिलिकॉन प्रकाश का मिश्रित एकीकरण एकीकरण में सुधार करता है, जिससे स्वाभाविक रूप से लघुकरण प्राप्त होता है।
निकट भविष्य में, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर 200 बिलियन सिंबल रेट के युग में प्रवेश करने वाला है, इंडियम फॉस्फाइड और सिलिकॉन फोटॉनों की ऑप्टिकल कमियां अधिकाधिक स्पष्ट होती जा रही हैं, और लिथियम नायोबेट का ऑप्टिकल लाभ अधिकाधिक प्रमुख होता जा रहा है, और लिथियम नायोबेट की पतली फिल्म मॉड्युलेटर के रूप में इस सामग्री की कमियों को दूर करती है, और उद्योग इस "पतली फिल्म लिथियम नायोबेट" पर ध्यान केंद्रित कर रहा है, यानी पतली फिल्मलिथियम नायोबेट मॉड्यूलेटरयह विद्युत-प्रकाशिक मॉड्युलेटर के क्षेत्र में पतली फिल्म लिथियम नायोबेट की भूमिका है।