Sannadihii ugu dambeeyay, cilmi-baarayaal ka kala yimid dalal kala duwan ayaa adeegsaday photonics isku dhafan si ay si isdaba joog ah u ogaadaan maaraynta hirarka iftiinka infrared-ka oo ay ugu dabaqaan shabakadaha 5G ee xawaaraha sare leh, dareemayaasha jajabka, iyo gawaarida iskiis u shaqeysta. Waqtigan xaadirka ah, iyadoo si joogto ah loo sii qoto dheereynayo jihada cilmi-baaristan, cilmi-baarayaashu waxay bilaabeen inay sameeyaan ogaanshaha qoto dheer ee xargaha iftiinka ee gaagaaban ee la arki karo waxayna horumariyaan codsiyo ballaaran, sida LIDAR heerka chip-ka, AR/VR/MR (Xaqiiqda la xoojiyay/dalwaddeed/isku-dhafka ah) Muraayadaha, bandhigyada holographic, jajabyada farsamaynta quantum, baaritaannada optogenetic-ga ee lagu beeray maskaxda, iwm.
Isku-darka baaxadda weyn ee modulators-ka wejiga indhaha waa xudunta nidaamka hoose ee indhaha ee loogu talagalay habka loo maro jihada indhaha ee chip-ka iyo qaabaynta mowjadaha bannaan ee bannaan. Labadan shaqo ee aasaasiga ah ayaa lagama maarmaan u ah hirgelinta codsiyada kala duwan. Si kastaba ha ahaatee, modulators-ka wejiga indhaha ee ku jira heerka iftiinka muuqda, waxay si gaar ah u adag tahay in la buuxiyo shuruudaha gudbinta sare iyo habaynta sare isku mar. Si loo daboolo shuruudahan, xitaa walxaha silicon nitride iyo lithium niobate ee ugu habboon waxay u baahan yihiin inay kordhiyaan mugga iyo isticmaalka awoodda.
Si loo xalliyo dhibaatadan, Michal Lipson iyo Nanfang Yu oo ka tirsan Jaamacadda Columbia ayaa naqshadeeyay qalab cabbira heerkulka-optic-ga silicon nitride oo ku salaysan qalabka dhawaaqa-ga ee adiabatic. Waxay caddeeyeen in qalabka dhawaaqa-ga ee micro-ring uu ku shaqeeyo xaalad isku-xidh adag. Qalabku wuxuu gaari karaa habka isbeddelka wejiga iyadoo uu yar yahay khasaaraha. Marka la barbardhigo qalabka caadiga ah ee hagaha wareegga, qalabku wuxuu leeyahay ugu yaraan hoos u dhac weyn oo ku yimaada booska iyo isticmaalka korontada. Waxyaabaha la xiriira waxaa lagu daabacay Nature Photonics.
Michal Lipson, oo ah khabiir hormuud u ah cilmiga photonics-ka isku dhafan, oo ku salaysan silicon nitride, ayaa yiri: "Furaha xalka aan soo jeedinay waa in la isticmaalo resonator-ka indhaha oo lagu shaqeeyo waxa loogu yeero xaalad isku-xidhnaan oo xooggan."
Resonator-ka indhaha waa qaab-dhismeed aad u siman, kaas oo beddeli kara isbeddel yar oo tusmada iftiinka ah oo u rogi kara isbeddel marxaladeed iyada oo loo marayo wareegyo badan oo iftiin ah. Guud ahaan, waxaa loo qaybin karaa saddex xaaladood oo shaqo oo kala duwan: "ku-xidhnaanta hoosteeda" iyo "ku-xidhnaanta hoosteeda." Isku-xidhka muhiimka ah" iyo "ku-xidhnaanta xooggan." Kuwaas dhexdooda, "ku-xidhnaanta hoosteeda" waxay bixin kartaa oo keliya isbeddello marxaladeed oo xaddidan waxayna soo bandhigi doontaa isbeddello aan loo baahnayn oo baaxadda ah, "ku-xidhnaanta muhiimka ah"na waxay sababi doontaa khasaare weyn oo indhaha ah, taasoo saameyn ku yeelanaysa waxqabadka dhabta ah ee qalabka.
Si loo gaaro qaab-dhismeedka wejiga 2π oo dhammaystiran iyo isbeddel yar oo baaxadda ah, kooxda cilmi-baaristu waxay ku maareeyeen microring-ka xaalad "isku-xidh xooggan". Xoogga isku-xidhka ee u dhexeeya microring-ka iyo "baska" wuxuu ugu yaraan toban jeer ka sarreeyaa luminta microring-ka. Ka dib taxane ah naqshado iyo hagaajin, qaab-dhismeedka ugu dambeeya waxaa lagu muujiyey sawirka hoose. Kani waa giraan resonant ah oo leh ballac wareegsan. Qaybta hagaha mowjadaha cidhiidhiga ah waxay hagaajisaa xoogga isku-xidhka indhaha ee u dhexeeya "baska" iyo micro-coil-ka. Qaybta hagaha mowjadaha ballaaran Lumitaanka iftiinka ee microring-ka waxaa la dhimayaa iyadoo la dhimayo kala firdhinta indhaha ee derbiga dhinaca.
Heqing Huang, oo ah qorihii ugu horreeyay ee warqadda, ayaa sidoo kale yiri: "Waxaan naqshadeynay qalab yar oo tamarta badbaadinaya, oo aad u yar oo iftiin muuqda oo leh gacan 5 μm oo keliya iyo isticmaalka awoodda wax-ka-beddelka wejiga π oo ah 0.8 mW oo keliya. Kala duwanaanshaha mugga ee la soo bandhigay waa wax ka yar 10%. Waxa naadirka ah ayaa ah in qalabkani uu si isku mid ah waxtar ugu leeyahay xargaha buluugga iyo cagaarka ee ugu adag ee muuqaalka muuqda."
Nanfang Yu ayaa sidoo kale tilmaamay in inkastoo aysan gaarin heerka isku-dhafka alaabada elektaroonigga ah, haddana shaqadoodu waxay si weyn u yareysay farqiga u dhexeeya furayaasha photonic iyo furayaasha elektaroonigga ah. "Haddii tikniyoolajiyadda modulator-ka ee hore ay oggolaatay oo keliya isku-darka 100 modulators-ka marxaladda mawjadaha iyadoo la siinayo raad-raac gaar ah oo jajab ah iyo miisaaniyad koronto, markaa hadda waxaan ku dari karnaa 10,000 oo wareegyo wejiga ah isla jajabka si loo gaaro Hawl aad u adag."
Marka la soo koobo, habkan naqshadeynta waxaa lagu dabaqi karaa modulators-ka elektiroonigga ah si loo yareeyo booska la haysto iyo isticmaalka danabka. Waxa kale oo loo isticmaali karaa noocyada kale ee muuqaalka iyo naqshadaha kale ee resonator-ka. Waqtigan xaadirka ah, kooxda cilmi-baaristu waxay iska kaashanaysaa inay muujiso LIDAR-ka muuqaalka muuqda oo ka kooban taxane isbeddelaya wejiga oo ku salaysan microrings-yadaas. Mustaqbalka, waxaa sidoo kale loo isticmaali karaa codsiyo badan sida kor u qaadista aan tooska ahayn ee indhaha, laysarka cusub, iyo indhaha quantum-ka cusub.
Isha maqaalka:https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Shirkadda Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. oo ku taal "Dooxada Silicon" ee Shiinaha - Beijing Zhongguancun, waa shirkad tiknoolajiyad sare leh oo u heellan u adeegidda hay'adaha cilmi-baarista gudaha iyo dibadda, machadyada cilmi-baarista, jaamacadaha iyo shaqaalaha cilmi-baarista sayniska ee shirkadaha. Shirkaddayadu waxay inta badan ku hawlan tahay cilmi-baarista madaxbannaan iyo horumarinta, naqshadeynta, wax-soo-saarka, iibinta alaabada optoelectronic, waxayna bixisaa xalal cusub iyo adeegyo xirfadeed, oo shaqsiyeysan oo loogu talagalay cilmi-baarayaasha sayniska iyo injineerada warshadaha. Ka dib sannado badan oo hal-abuur madaxbannaan, waxay samaysay taxane qani ah oo qumman oo ah alaabada sawir-qaadista, kuwaas oo si weyn loogu isticmaalo warshadaha dowladda hoose, militariga, gaadiidka, korontada, maaliyadda, waxbarashada, caafimaadka iyo kuwa kale.
Waxaan rajeyneynaa inaan kula shaqeyno!
Waqtiga boostada: Maarso-29-2023