Coimeas eadar siostaman stuthan cuairteachaidh amalaichte fotonach

Coimeas eadar siostaman stuthan cuairteachaidh amalaichte fotonach
Tha Figear 1 a’ sealltainn coimeas eadar dà shiostam stuthan, indium Fosfar (InP) agus silicon (Si). Tha tearcachd indium a’ ciallachadh gu bheil InP na stuth nas daoire na Si. Leis gu bheil nas lugha de fhàs epitaxial ann an cuairtean stèidhichte air silicon, mar as trice bidh toradh cuairtean stèidhichte air silicon nas àirde na toradh cuairtean InP. Ann an cuairtean stèidhichte air silicon, tha germanium (Ge), a thathas a’ cleachdadh mar as trice a-mhàin ann anLorgaire-foto(lorgairean solais), feumaidh fàs epitaxial, agus ann an siostaman InP, feumaidh eadhon treòraichean tonn fulangach ullachadh le fàs epitaxial. Mar as trice bidh dùmhlachd locht nas àirde aig fàs epitaxial na fàs criostail singilte, leithid bho ingot criostail. Tha eadar-dhealachadh clàr-amais ath-tharraingeach àrd aig treòraichean tonn InP a-mhàin ann an transverse, agus tha eadar-dhealachadh clàr-amais ath-tharraingeach àrd aig treòraichean tonn stèidhichte air silicon an dà chuid transverse agus longitudinal, a leigeas le innealan stèidhichte air silicon radii lùbadh nas lugha agus structaran nas dlùithe eile a choileanadh. Tha beàrn còmhlan dìreach aig InGaAsP, agus chan eil aig Si agus Ge. Mar thoradh air an sin, tha siostaman stuthan InP nas fheàrr a thaobh èifeachdas laser. Chan eil na h-ocsaidean intreach de shiostaman InP cho seasmhach agus cho làidir ris na h-ocsaidean intreach de Si, silicon dà-ogsaid (SiO2). Tha silicon na stuth nas làidire na InP, a’ leigeil le bhith a’ cleachdadh meudan wafer nas motha, ie bho 300 mm (gu bhith air ùrachadh gu 450 mm a dh’ aithghearr) an taca ri 75 mm ann an InP. InPmoduladaireanmar as trice bidh iad an urra ri buaidh Stark cuibhrichte gu cuantamach, a tha mothachail air teòthachd air sgàth gluasad oir a’ chòmhlain air adhbhrachadh le teòthachd. An coimeas ri sin, tha eisimeileachd teòthachd moduladairean stèidhichte air silicon glè bheag.

Thathas den bheachd sa chumantas nach eil teicneòlas fotonics silicon freagarrach ach airson toraidhean aig prìs ìseal, geàrr-raoin, agus meud mòr (barrachd air 1 millean pìos gach bliadhna). Tha seo air sgàth gu bheil e air aontachadh gu farsaing gu bheil feum air tòrr comas wafer gus cosgaisean masg is leasachaidh a sgaoileadh, agus gu bheilteicneòlas fotonaig silicontha eas-bhuannachdan mòra coileanaidh ann an tagraidhean toraidh roinneil agus fad-astar bho bhaile gu baile. Ach, ann an da-rìribh, tha a chaochladh fìor. Ann an tagraidhean cosgais ìseal, geàrr-raoin, toradh àrd, tha laser uachdar-sgaoilidh cuas dìreach (VCSEL) aguslaser modulaichte dìreach (Leusair DML) : tha leusair atharraichte gu dìreach a’ cur cuideam mòr farpaiseach air, agus tha laigse teicneòlas fotonaig stèidhichte air silicon nach urrainn leusairean a thoirt a-steach gu furasta air a bhith na ana-cothrom mòr. An coimeas ri sin, ann an tagraidhean metro, fad-astar, air sgàth ‘s gu bheil roghainn ann teicneòlas fotonaig silicon agus giullachd chomharran didseatach (DSP) a thoirt a-steach còmhla (a tha gu tric ann an àrainneachdan teòthachd àrd), tha e nas buannachdail an leusair a sgaradh. A bharrachd air an sin, faodaidh teicneòlas lorg co-leanailteach dèanamh suas airson easbhaidhean teicneòlas fotonaig silicon gu ìre mhòr, leithid an duilgheadas gu bheil an sruth dorcha mòran nas lugha na an sruth-foto oscillator ionadail. Aig an aon àm, tha e ceàrr cuideachd a bhith a’ smaoineachadh gu bheil feum air mòran comas wafer gus cosgaisean masg is leasachaidh a chòmhdach, leis gu bheil teicneòlas fotonaig silicon a’ cleachdadh meudan nód a tha mòran nas motha na na leth-sheoladairean meatailt ocsaid co-phàirteach as adhartaiche (CMOS), agus mar sin tha na masgaichean agus na ruith cinneasachaidh a tha a dhìth an ìre mhath saor.