Ifiwera ti awọn eto ohun elo Circuit Integrated Photonic

Ifiwera ti awọn eto ohun elo Circuit Integrated Photonic
Àwòrán 1 fi àfiwé àwọn ètò ohun èlò méjì hàn, indium Phosphorus (InP) àti silicon (Si). Àìtóbi indium mú kí InP jẹ́ ohun èlò tó gbowólórí ju Si lọ. Nítorí pé àwọn àyíká tí a fi silicon ṣe kò ní ìdàgbàsókè epitaxial púpọ̀, ìṣẹ́jade àwọn àyíká tí a fi silicon ṣe sábà máa ń ga ju ti àwọn agbègbè InP lọ. Nínú àwọn agbègbè tí a fi silicon ṣe, germanium (Ge), èyí tí a sábà máa ń lò nínúOlùwádìí Fọ́tò(àwọn ohun tí ń ṣe àwárí ìmọ́lẹ̀), nílò ìdàgbàsókè epitaxial, nígbàtí nínú àwọn ètò InP, àní àwọn olùdarí wave passive gbọ́dọ̀ wà nípa ìdàgbàsókè epitaxial. Ìdàgbàsókè epitaxial máa ń ní ìwọ̀n àbùkù tó ga ju ìdàgbàsókè kirisita kan ṣoṣo lọ, bíi láti inú ingot kristali. Àwọn olùdarí wave InP ní ìyàtọ̀ atọka refractive gíga ní transverse nìkan, nígbàtí àwọn olùdarí wave-based silicon ní ìyàtọ̀ atọka refractive gíga ní transverse àti longitudinal, èyí tí ó fún àwọn ẹ̀rọ tí ó da lórí silicon láyè láti ṣe àṣeyọrí àwọn radii títẹ̀ díẹ̀ àti àwọn ètò mìíràn tí ó wọ́pọ̀. InGaAsP ní àlàfo band tààrà, nígbàtí Si àti Ge kò ní. Nítorí náà, àwọn ètò ohun èlò InP dára ní ti agbára lésà. Àwọn oxides intrinsic ti àwọn ètò InP kò dúró ṣinṣin àti lágbára bí àwọn oxides intrinsic ti Si, silicon dioxide (SiO2). Silicon jẹ́ ohun èlò tí ó lágbára ju InP lọ, tí ó ń gba lílo àwọn ìwọ̀n wafer tí ó tóbi jù, ìyẹn láti 300 mm (láìpẹ́ tí a ó ṣe àtúnṣe sí 450 mm) ní ìfiwéra pẹ̀lú 75 mm nínú InP. InP.àwọn olùṣe àtúnṣeÓ sábà máa ń gbára lé ipa Stark tí a fi ìpele pamọ́ sí, èyí tí ó ní ìmọ̀lára ìgbóná nítorí ìṣípo ẹ̀gbẹ́ ìpele tí ìgbóná ń fà. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, ìgbẹ́kẹ̀lé ìgbóná ti àwọn modulators tí ó da lórí silikoni kéré gan-an.

A gba pe imọ-ẹrọ Silicon Photonics nikan lo dara fun awọn ọja ti o ni owo kekere, ti o ni akoko kukuru, ati ti o ni iwọn didun giga (ju awọn ege miliọnu kan lọdun kan). Eyi jẹ nitori pe a gba pe iye agbara wafer pupọ nilo lati tan iboju bo ati awọn idiyele idagbasoke, ati peimọ-ẹrọ silicon photonicsní àwọn àléébù iṣẹ́ pàtàkì nínú àwọn ohun èlò ọjà agbègbè àti ìgbà pípẹ́ láti ìlú dé ìlú. Ṣùgbọ́n ní òótọ́, ìdàkejì rẹ̀ jẹ́ òótọ́. Nínú àwọn ohun èlò tí ó ní owó díẹ̀, tí ó rọrùn, tí ó ní èso gíga, lésà tí ń tú ihò inaro (VCSEL) àtilésà tí a ṣe àtúnṣe tààrà (Lésà DML) : lésà tí a yípadà tààrà ń fa ìfúnpá ìdíje ńlá, àti àìlera ìmọ̀ ẹ̀rọ fọ́tóníkì tí a fi sílíkọ́nì ṣe tí kò lè ṣepọ àwọn lésà pẹ̀lú ìrọ̀rùn ti di àìláǹfààní pàtàkì. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, nínú àwọn ohun èlò ìrìnnà gígùn, nítorí ìfẹ́ láti so ìmọ̀ ẹ̀rọ fọ́tóníkì àti iṣẹ́ àmì oní-nọ́ńbà (DSP) pọ̀ (èyí tí ó sábà máa ń wà ní àyíká iwọ̀n otútù gíga), ó ṣe àǹfààní jù láti ya lésà náà sọ́tọ̀. Ní àfikún, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwádìí tí ó péye lè ṣe àtúnṣe fún àìtó ti ìmọ̀ ẹ̀rọ fọ́tóníkì sílíkọ́nì dé ìwọ̀n gíga, bíi ìṣòro pé ìṣàn dúdú kéré ju fọ́tóníkì oscillator agbègbè lọ. Ní àkókò kan náà, ó tún jẹ́ àṣìṣe láti ronú pé iye agbára wafer púpọ̀ ni a nílò láti bo ìbòjú àti iye owó ìdàgbàsókè, nítorí pé ìmọ̀ ẹ̀rọ fọ́tóníkì ń lo àwọn ìwọ̀n nódù tí ó tóbi ju àwọn semiconductors irin oxide tó ti ní ìlọsíwájú jùlọ (CMOS) lọ, nítorí náà àwọn ìbòjú àti ìṣiṣẹ́ tí a nílò jẹ́ olowo poku.