Folasaga
Fa'aosofia e ala i le manuia o fa'aeletoroni fa'atasi (EICs), o le fanua o photonic integrated circuits (PICs) ua fa'aleleia talu mai lona amataga i le 1969. Ae ui i lea, e le pei o EICs, o le atina'eina o se tulaga lautele e mafai ona lagolagoina le tele o talosaga photonic o lo'o tumau pea se lu'itau tele. O lenei tusiga o loʻo suʻesuʻeina le faʻalauiloaina o le Lithium Niobate on Insulator (LNOI), lea ua vave ona avea ma fofo faʻamoemoe mo PICs e sosoo ai.
Le tula'i mai o le LNOI Technology
Lithium niobate (LN) ua leva ona lauiloa o se mea autu mo talosaga photonic. Peita'i, na'o le o'o mai o le LNOI o ata manifinifi ma faiga fa'atupu fa'amata'aga ua fa'ailoa ai lona malosi atoatoa. Ua fa'aalia lelei e le au su'esu'e ta'iala o le tuasivi ultra-low-loss ma ultra-high-Q microresonators i luga ole LNOI platforms [1], ma fa'ailogaina ai se oso tele i ata fa'atasi.
Tulaga Autu ole LNOI Tekonolosi
- Fa'aletonu mata'utia tele(i lalo ifo ole 0.01 dB/cm)
- Nanophotonic fausaga maualuga
- Lagolago mo fa'agasologa opitika nonlinear eseese
- Tu'ufa'atasi eletise-optic (EO).
Fa'agaioiga Fa'atonu e le laina i luga ole LNOI
O fausaga nanophotonic maualuga fa'atino na fau i luga o le fa'avae LNOI e mafai ai ona fa'ataunu'uina le fa'aogaina o faiga fa'apitoa e le fa'aogaina fa'atasi ma le lelei tele ma le mana itiiti o le pamu. O faiga fa'aalia e aofia ai:
- Tulaga Fa'atasi Lona Lua (SHG)
- Aotelega Fa'atuputeleina (SFG)
- Eseesega Fa'asao Fa'atupuina (DFG)
- Parametric Down-Conversion (PDC)
- Faafefiloi Galu (FWM)
Ua mae'a ona fa'atinoina polokalame fa'afetaui vaega 'ese'ese e fa'amalieina ai nei faiga, ma fa'atūina ai le LNOI e avea o se fa'ailoga mata'utia e leai se laina.
Fa'aeletise-Optically Tunable Mea Fa'atasi
O tekinolosi a le LNOI ua mafai ai fo'i ona fa'atupuina le tele o masini fa'atosina fa'agaioia ma fa'agasolo, e pei o:
- Opitika modulators maualuga-saosaoa
- PICs multifunctional toe fetuutuunai
- Selu fa'alogo fa'alogo
- Punavai Micro-optomechanical
O nei masini e fa'aogaina ai mea taua EO o le lithium niobate e maua ai le sa'o, maualuga-saosaoa le pulea o faailo moli.
Fa'atinoga Fa'atino a LNOI Photonics
LNOI-fa'avae PICs ua fa'aaogaina nei i le fa'atupulaia o numera o fa'atinoga fa'atino, e aofia ai:
- Fa'aliliuga Microwave-i-optical
- Fa'alogo mata
- Fa'ata'otoga fa'apipi'i
- Selu fa'avavevave
- Faiga feso'ota'iga maualuluga
O nei talosaga e faʻaalia ai le gafatia o le LNOI e faʻafetaui le faʻatinoga o vaega tele-optic, aʻo ofoina atu faʻataʻitaʻiga, malosi-lelei fofo e ala i le gaosiga o ata.
Lu'i o le taimi nei ma Fa'atonuga i le Lumana'i
E ui i lona alualu i luma manuia, o loʻo feagai le tekonolosi a le LNOI ma le tele o faʻalavelave faʻapitoa:
a) Fa'aitiitiga Fa'aitiitiga o le Optical Loss
Ole gau ole ta'iala ole taimi nei (0.01 dB/cm) o lo'o fa'atonuina pea le maualuga e maualuga atu nai lo le fa'atapula'aina o meafaitino. O le aga'i i luma i faiga fa'a'iona ma le nanofabrication e mana'omia e fa'aitiitia ai le talatala o luga ma fa'aletonu e feso'otai i le absorption.
b) Faʻaleleia le Pulea o le Geometry Waveguide
O le faʻaogaina o taʻiala faʻasolosolo i lalo-700 nm ma lalo-2 μm faʻapipiʻi gaps e aunoa ma le ositaulagaina o le toe faʻaaogaina poʻo le faʻateleina o le gau o le faʻasalalauga e taua tele mo le maualuga o le tuʻufaʻatasia.
i) Faʻaleleia le Lelei Faʻatasi
A'o fesoasoani alava tapepe ma fa'aliliuga auala e maua ai le maualuga o le so'otaga lelei, e mafai fo'i e fa'alava fa'aanti-manatunatu ona fa'aitiitia le fa'ata'ita'iga o feso'ota'iga i luga ole ea.
d) Atina'e o Vaega Polarization Laiti-Loss
Polarization-le maaleale photonic masini i luga o le LNOI e taua, e manaʻomia vaega e fetaui ma le faʻatinoga o polarizer avanoa avanoa.
u) Tu'ufa'atasiga Fa'atonu Fa'aeletonika
O le tu'ufa'atasia lelei o mea tau eletise e aunoa ma le fa'aleagaina o le fa'atinoga o mata ose fa'atonuga su'esu'e autu.
f) Fa'ata'ita'iga Fa'atasi ma Fa'asalalauga Fa'ainisinia
Ole fa'ata'ita'iga fa'atuatuaina ole fa'ai'uga ole la'ititi-micron e taua tele mo va'aiga e le fa'alaina ae o lo'o tumau pea ose tekonolosi fa'aletonu ile fa'avae LNOI.
g) Taui mo Faiga Fa'aletonu
O metotia e fa'aitiitia ai suiga o vaega e mafua mai i suiga o le si'osi'omaga po'o feeseesea'iga fau e mana'omia mo le fa'atinoina o le lalolagi.
h) Feso'ota'iga Lelei tele-Chip
O le fa'atalanoaina lelei o feso'ota'iga i le va o le tele o tupe meataalo a le LNOI e mana'omia e fua i tua atu o tapula'a tu'ufa'atasiga e tasi-wafer.
Monolithic Integration of Active and Passive Components
O se lu'itau autu mo LNOI PICs o le tu'ufa'atasiga monolithic tau-lelei o vaega fa'amalosi ma pa'aga e pei o:
- Lasers
- Tagata su'esu'e
- Lisi ole umi galu ole laina
- Modulators
- Multiplexers/Demultiplexers
O ta'iala nei e aofia ai:
a) Ion Doping o le LNOI:
O le fa'aogaina o iona o lo'o galue i totonu o itulagi fa'apitoa e mafai ona ta'ita'iina atu ai i puna moli.
e) Feso'ota'iga ma Tu'ufa'atasiga Tu'ufa'atasi:
O le fa'apipi'iina o LNOI PICs fa'apipi'i muamua fa'atasi ma fa'apalapala LNOI doped po'o laser III-V e maua ai se isi ala.
i) Fa'aigoa Fa'atosina/Passive LNOI Wafer Fabrikasi:
O se faiga fou e aofia ai le fusifusia o LN wafers doped ma undoped a'o le'i tipi ion, e maua ai le LNOI wafers ma vaega uma e galue ma le passive.
Ata 1o lo'o fa'aalia ai le manatu o le hybrid integrated active/passive PICs, lea e tasi le fa'asologa o le lithographic e mafai ai ona fa'aogaina lelei ma tu'ufa'atasia ituaiga vaega e lua.
Tuufaatasiga o Photodetectors
O le tu'ufa'atasiga o photodetectors i totonu o le LNOI-based PICs o le isi lea laasaga taua mo le fa'aogaina atoatoa o faiga. E lua auala autu o loʻo suʻesuʻeina:
a) Tu'ufa'atasiga Tu'ufa'atasi:
Semiconductor nanostructures e mafai ona faʻapipiʻi faʻatasi i LNOI waveguides. Peita'i, o lo'o mana'omia pea le fa'aleleia atili o le fa'aogaina ma le fa'ateleina.
e) Suiga ole Umi ole Galu:
O mea e le laina laina a le LN e mafai ai ona liua fa'asolo i totonu o ta'iala galu, fa'ataga le fa'aogaina o fa'ata'ita'i ata fa'ata'ita'i masani e tusa lava po'o le umi ole galu.
Fa'ai'uga
O le televave o le alualu i luma o tekinolosi a le LNOI ua latalata atili ai le alamanuia i se tulaga lautele PIC e mafai ona tautuaina le tele o talosaga. E ala i le fa'atalanoaina o lu'itau o lo'o i ai ma le tuleia i luma o mea fou i le monolithic ma le fa'apipi'iina o le su'esu'ega, o PIC fa'avae LNOI e iai le malosi e fa'afouina ai matā'upu e pei o feso'ota'iga, fa'amatalaga quantum, ma lagona.
O lo'o umia e le LNOI le folafolaga o le fa'ataunu'uina o le va'aiga umi o PICs fa'alautele, fa'afetaui le manuia ma le a'afiaga o EICs. Fa'aauauina taumafaiga tau su'esu'ega-pei o latou mai le Nanjing Photonics Process Platform ma XiaoyaoTech Design Platform-o le a taua tele i le fa'atulagaina o le lumana'i o ata tu'ufa'atasia ma le tatalaina o avanoa fou i vaega fa'atekonolosi.
Taimi meli: Iul-18-2025