అతి తక్కువ శక్తితో కనిపించే అతి చిన్న కాంతి దశ మాడ్యులేటర్ పుట్టింది

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, వివిధ దేశాల పరిశోధకులు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లైట్ వేవ్‌ల తారుమారుని వరుసగా గ్రహించి, వాటిని హై-స్పీడ్ 5G నెట్‌వర్క్‌లు, చిప్ సెన్సార్లు మరియు స్వయంప్రతిపత్త వాహనాలకు వర్తింపజేయడానికి ఇంటిగ్రేటెడ్ ఫోటోనిక్స్‌ను ఉపయోగించారు. ప్రస్తుతం, ఈ పరిశోధనా దిశను నిరంతరం లోతుగా చేయడంతో, పరిశోధకులు చిన్నగా కనిపించే లైట్ బ్యాండ్‌లను లోతుగా గుర్తించడం మరియు చిప్-స్థాయి LIDAR, AR/VR/MR (మెరుగైన/వర్చువల్/ వంటి మరింత విస్తృతమైన అప్లికేషన్‌లను అభివృద్ధి చేయడం ప్రారంభించారు. హైబ్రిడ్) రియాలిటీ) గ్లాసెస్, హోలోగ్రాఫిక్ డిస్ప్లేలు, క్వాంటం ప్రాసెసింగ్ చిప్స్, మెదడులో అమర్చిన ఆప్టోజెనెటిక్ ప్రోబ్స్ మొదలైనవి.

ఆన్-చిప్ ఆప్టికల్ రూటింగ్ మరియు ఫ్రీ-స్పేస్ వేవ్‌ఫ్రంట్ షేపింగ్ కోసం ఆప్టికల్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌ల యొక్క పెద్ద-స్థాయి ఏకీకరణ అనేది ఆప్టికల్ సబ్‌సిస్టమ్ యొక్క ప్రధాన అంశం. ఈ రెండు ప్రాథమిక విధులు వివిధ అప్లికేషన్ల అమలుకు అవసరం. అయితే, కనిపించే కాంతి పరిధిలో ఆప్టికల్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌ల కోసం, అదే సమయంలో అధిక ప్రసారం మరియు అధిక మాడ్యులేషన్ అవసరాలను తీర్చడం చాలా సవాలుగా ఉంది. ఈ అవసరాన్ని తీర్చడానికి, చాలా సరిఅయిన సిలికాన్ నైట్రైడ్ మరియు లిథియం నియోబేట్ పదార్థాలు కూడా వాల్యూమ్ మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని పెంచాలి.

ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన మిచల్ లిప్సన్ మరియు నాన్‌ఫాంగ్ యు అడియాబాటిక్ మైక్రో-రింగ్ రెసొనేటర్ ఆధారంగా సిలికాన్ నైట్రైడ్ థర్మో-ఆప్టిక్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌ను రూపొందించారు. మైక్రో-రింగ్ రెసొనేటర్ బలమైన కప్లింగ్ స్థితిలో పనిచేస్తుందని వారు నిరూపించారు. పరికరం కనీస నష్టంతో దశ మాడ్యులేషన్‌ను సాధించగలదు. సాధారణ వేవ్‌గైడ్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌లతో పోలిస్తే, పరికరం కనీసం స్థలం మరియు విద్యుత్ వినియోగంలో మాగ్నిట్యూడ్ తగ్గింపు క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది. సంబంధిత కంటెంట్ నేచర్ ఫోటోనిక్స్‌లో ప్రచురించబడింది.

సిలికాన్ నైట్రైడ్ ఆధారంగా ఇంటిగ్రేటెడ్ ఫోటోనిక్స్ రంగంలో ప్రముఖ నిపుణుడు మిచాల్ లిప్సన్ ఇలా అన్నారు: "మా ప్రతిపాదిత పరిష్కారానికి కీలకం ఆప్టికల్ రెసొనేటర్‌ను ఉపయోగించడం మరియు బలమైన కప్లింగ్ స్టేట్ అని పిలవబడే స్థితిలో పనిచేయడం."

ఆప్టికల్ రెసొనేటర్ అనేది అత్యంత సుష్ట నిర్మాణం, ఇది కాంతి కిరణాల యొక్క బహుళ చక్రాల ద్వారా చిన్న వక్రీభవన సూచిక మార్పును దశ మార్పుగా మార్చగలదు. సాధారణంగా, దీనిని మూడు వేర్వేరు పని రాష్ట్రాలుగా విభజించవచ్చు: "కప్లింగ్ కింద" మరియు "కప్లింగ్ కింద." క్రిటికల్ కప్లింగ్” మరియు “స్ట్రాంగ్ కప్లింగ్.” వాటిలో, “అండర్ కప్లింగ్” పరిమిత దశ మాడ్యులేషన్‌ను మాత్రమే అందిస్తుంది మరియు అనవసరమైన వ్యాప్తి మార్పులను పరిచయం చేస్తుంది మరియు “క్రిటికల్ కప్లింగ్” గణనీయమైన ఆప్టికల్ నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది, తద్వారా పరికరం యొక్క వాస్తవ పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది.

పూర్తి 2π దశ మాడ్యులేషన్ మరియు కనిష్ట వ్యాప్తి మార్పును సాధించడానికి, పరిశోధనా బృందం మైక్రోరింగ్‌ను “బలమైన కలపడం” స్థితిలో మార్చింది. మైక్రోరింగ్ మరియు "బస్" మధ్య కలపడం బలం మైక్రోరింగ్ యొక్క నష్టం కంటే కనీసం పది రెట్లు ఎక్కువ. వరుస డిజైన్లు మరియు ఆప్టిమైజేషన్ తర్వాత, తుది నిర్మాణం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. ఇది టేపర్డ్ వెడల్పుతో ప్రతిధ్వనించే రింగ్. ఇరుకైన వేవ్‌గైడ్ భాగం "బస్సు" మరియు మైక్రో-కాయిల్ మధ్య ఆప్టికల్ కప్లింగ్ బలాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. వైడ్ వేవ్‌గైడ్ భాగం సైడ్‌వాల్ యొక్క ఆప్టికల్ స్కాటరింగ్‌ను తగ్గించడం ద్వారా మైక్రోరింగ్ యొక్క కాంతి నష్టం తగ్గించబడుతుంది.

పేపర్ యొక్క మొదటి రచయిత హెకింగ్ హువాంగ్ కూడా ఇలా అన్నారు: “మేము కేవలం 5 μm వ్యాసార్థం మరియు π-ఫేజ్ మాడ్యులేషన్ విద్యుత్ వినియోగంతో ఒక సూక్ష్మ, శక్తి-పొదుపు మరియు అత్యంత తక్కువ-నష్టం కనిపించే లైట్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌ను రూపొందించాము. 0.8 మె.వా. ప్రవేశపెట్టిన వ్యాప్తి వైవిధ్యం 10% కంటే తక్కువ. అరుదైన విషయమేమిటంటే, కనిపించే స్పెక్ట్రమ్‌లోని అత్యంత క్లిష్టమైన నీలం మరియు ఆకుపచ్చ బ్యాండ్‌లకు ఈ మాడ్యులేటర్ సమానంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల ఏకీకరణ స్థాయికి వారు చాలా దూరంగా ఉన్నప్పటికీ, వారి పని ఫోటోనిక్ స్విచ్‌లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌ల మధ్య అంతరాన్ని నాటకీయంగా తగ్గించిందని నాన్‌ఫాంగ్ యు ఎత్తి చూపారు. "మునుపటి మాడ్యులేటర్ సాంకేతికత నిర్దిష్ట చిప్ ఫుట్‌ప్రింట్ మరియు పవర్ బడ్జెట్‌ను అందించిన 100 వేవ్‌గైడ్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌ల ఏకీకరణను మాత్రమే అనుమతించినట్లయితే, ఇప్పుడు మేము మరింత సంక్లిష్టమైన పనితీరును సాధించడానికి అదే చిప్‌లో 10,000 ఫేజ్ షిఫ్టర్‌లను ఏకీకృతం చేయవచ్చు."

సంక్షిప్తంగా, ఆక్రమిత స్థలం మరియు వోల్టేజ్ వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్లకు ఈ డిజైన్ పద్ధతిని అన్వయించవచ్చు. ఇది ఇతర వర్ణపట పరిధులు మరియు ఇతర విభిన్న రెసొనేటర్ డిజైన్‌లలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రస్తుతం, అటువంటి మైక్రోరింగ్‌ల ఆధారంగా దశ షిఫ్టర్ శ్రేణులతో కూడిన కనిపించే స్పెక్ట్రమ్ LIDARని ప్రదర్శించడానికి పరిశోధన బృందం సహకరిస్తోంది. భవిష్యత్తులో, ఇది మెరుగైన ఆప్టికల్ నాన్‌లీనియారిటీ, కొత్త లేజర్‌లు మరియు కొత్త క్వాంటం ఆప్టిక్స్ వంటి అనేక అప్లికేషన్‌లకు కూడా వర్తించవచ్చు.

కథనం మూలం:https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA

బీజింగ్ రోఫియా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ కో., లిమిటెడ్. చైనా యొక్క “సిలికాన్ వ్యాలీ” – బీజింగ్ జాంగ్‌గ్వాన్‌కున్‌లో ఉంది, ఇది దేశీయ మరియు విదేశీ పరిశోధనా సంస్థలు, పరిశోధనా సంస్థలు, విశ్వవిద్యాలయాలు మరియు ఎంటర్‌ప్రైజ్ సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్ సిబ్బందికి సేవలందించేందుకు అంకితమైన హైటెక్ సంస్థ. మా కంపెనీ ప్రధానంగా స్వతంత్ర పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, డిజైన్, తయారీ, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల విక్రయాలలో నిమగ్నమై ఉంది మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధకులు మరియు పారిశ్రామిక ఇంజనీర్ల కోసం వినూత్న పరిష్కారాలు మరియు వృత్తిపరమైన, వ్యక్తిగతీకరించిన సేవలను అందిస్తుంది. అనేక సంవత్సరాల స్వతంత్ర ఆవిష్కరణల తర్వాత, ఇది మునిసిపల్, మిలిటరీ, రవాణా, విద్యుత్ శక్తి, ఆర్థిక, విద్య, వైద్య మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడే ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ఉత్పత్తుల యొక్క గొప్ప మరియు ఖచ్చితమైన శ్రేణిని ఏర్పరచింది.

మేము మీతో సహకారం కోసం ఎదురు చూస్తున్నాము!