ಅಮೂರ್ತ:ನಾವು 0.28 dB/cm ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ 1550 nm ಇನ್ಸುಲೇಟರ್-ಆಧಾರಿತ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಮತ್ತು 1.1 ಮಿಲಿಯನ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ. ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಆನ್ ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ (LNoI) ನ ಅನುಕೂಲಗಳು ಅದರ "ಇನ್ಸುಲೇಟರ್-ಆನ್" ರಚನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಬಲವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬಂಧನದೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ χ(2) ಮತ್ತು χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್‌ಗಾಗಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ನಾನ್‌ಲೀನಿಯರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ [1-3]. LN ಜೊತೆಗೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ (LT) ಅನ್ನು ಸಹ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಫೋಟೊನಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. LN ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, LT ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ ವಿಂಡೋವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ [4, 5], ಆದಾಗ್ಯೂ ಅದರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾದ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಾಂಕಗಳು LN [6, 7] ಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ನಾನ್ ಲೀನಿಯರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ LToI ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಬಲ ಅಭ್ಯರ್ಥಿ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಮೊಬೈಲ್ ಮತ್ತು ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯವಾಗುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ವೇವ್ (SAW) ಫಿಲ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ LToI ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, LToI ವೇಫರ್‌ಗಳು ಫೋಟೊನಿಕ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಮೈಕ್ರೋಡಿಸ್ಕ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ಗಳು [8] ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಫೇಸ್ ಶಿಫ್ಟರ್‌ಗಳು [9] ನಂತಹ LToI ಆಧಾರಿತ ಕೆಲವು ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಾವು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು:
• 4-ಇಂಚಿನಿಂದ 6-ಇಂಚಿನ LToI ವೇಫರ್‌ಗಳು, ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ವೇಫರ್‌ಗಳು, ಮೇಲಿನ ಪದರದ ದಪ್ಪವು 100 nm ನಿಂದ 1500 nm ವರೆಗೆ, ದೇಶೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
• ಸಿನೋಯಿ: ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ವೇಫರ್‌ಗಳು.
• SICOI: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಹೈ-ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಸೆಮಿ-ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ಗಳು.
• LTOI: ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಬಲ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿ.
• LNOI: 8-ಇಂಚಿನ LNOI ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ತಯಾರಿಕೆ:ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಾವು 4-ಇಂಚಿನ LToI ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. ಮೇಲ್ಭಾಗದ LT ಪದರವು SAW ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ 42 ° ತಿರುಗುವ Y-ಕಟ್ LT ತಲಾಧಾರವಾಗಿದೆ, ಇದು 3 µm ದಪ್ಪದ ಥರ್ಮಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ Si ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1(a) LToI ವೇಫರ್‌ನ ಉನ್ನತ ನೋಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ದಪ್ಪವು 200 nm ಆಗಿದೆ. ನಾವು ಪರಮಾಣು ಬಲದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು (AFM) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಚಿತ್ರ 1.(a) LToI ವೇಫರ್‌ನ ಉನ್ನತ ನೋಟ, (b) ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈಯ AFM ಚಿತ್ರ, (c) ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈಯ PFM ಚಿತ್ರ, (d) LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗ, (ಇ) ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಮೂಲಭೂತ TE ಮೋಡ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್, ಮತ್ತು (f) SiO2 ಓವರ್‌ಲೇಯರ್ ಠೇವಣಿ ಮೊದಲು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್‌ನ SEM ಚಿತ್ರ. ಚಿತ್ರ 1 (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವು 1 nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಸ್ಕ್ರಾಚ್ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಚಿತ್ರ 1 (ಸಿ) ನಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಿರುವಂತೆ ನಾವು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್ ಫೋರ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (PFM) ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಬಾಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರವೂ ಏಕರೂಪದ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ದೃಢಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಈ LToI ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ನಾವು ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ತಯಾರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, LT ಯ ನಂತರದ ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆಗಾಗಿ ಲೋಹದ ಮುಖವಾಡದ ಪದರವನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ನಂತರ, ಲೋಹದ ಮುಖವಾಡದ ಪದರದ ಮೇಲಿರುವ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬೀಮ್ (ಇಬಿ) ಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಮುಂದೆ, ನಾವು ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ ಮೂಲಕ ಲೋಹದ ಮುಖವಾಡ ಪದರಕ್ಕೆ EB ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ನಂತರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೈಕ್ಲೋಟ್ರಾನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ECR) ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಯಿತು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಲೋಹದ ಮುಖವಾಡದ ಪದರವನ್ನು ಆರ್ದ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ-ವರ್ಧಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು SiO2 ಓವರ್‌ಲೇಯರ್ ಅನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 1 (d) LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟು ಕೋರ್ ಎತ್ತರ, ಪ್ಲೇಟ್ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಕೋರ್ ಅಗಲ ಕ್ರಮವಾಗಿ 200 nm, 100 nm ಮತ್ತು 1000 nm. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಜೋಡಣೆಗಾಗಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ಕೋರ್ ಅಗಲವು 3 µm ವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
ಚಿತ್ರ 1 (ಇ) 1550 nm ನಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಅಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ (TE) ಮೋಡ್‌ನ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1 (f) SiO2 ಓವರ್‌ಲೇಯರ್‌ನ ಠೇವಣಿಯ ಮೊದಲು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್‌ನ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ (SEM) ಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:1550 nm ತರಂಗಾಂತರದ ವರ್ಧಿತ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಮೂಲದಿಂದ ವಿವಿಧ ಉದ್ದಗಳ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ TE-ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬೆಳಕನ್ನು ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ರೇಖಾತ್ಮಕ ನಷ್ಟದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಾವು ಮೊದಲು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. ಪ್ರತಿ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಇಳಿಜಾರಿನಿಂದ ಪ್ರಸರಣ ನಷ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಪ್ರಸರಣ ನಷ್ಟಗಳು 0.32, 0.28, ಮತ್ತು 0.26 dB/cm 1530, 1550, ಮತ್ತು 1570 nm ನಲ್ಲಿ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ, ಚಿತ್ರ 2 (a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ LNoI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದವು [10].
ಮುಂದೆ, ನಾಲ್ಕು ತರಂಗ ಮಿಶ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ತರಂಗಾಂತರ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಕ ನಾವು χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ನಾವು 1550.0 nm ನಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ವೇವ್ ಪಂಪ್ ಲೈಟ್ ಮತ್ತು 1550.6 nm ನಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲೈಟ್ ಅನ್ನು 12 mm ಉದ್ದದ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ. ಚಿತ್ರ 2 (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಇನ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಹಂತ-ಸಂಯೋಜಕ (ಐಡ್ಲರ್) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 2 (ಬಿ) ನಲ್ಲಿನ ಒಳಹರಿವು ನಾಲ್ಕು-ತರಂಗ ಮಿಶ್ರಣದ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದಿಂದ, ನಾವು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ನಿಯತಾಂಕವನ್ನು (γ) ಅಂದಾಜು 11 W^-1m ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಿದೆವು.
ಚಿತ್ರ 3.(ಎ) ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಚಿತ್ರ. (ಬಿ) ವಿವಿಧ ಗ್ಯಾಪ್ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ. (ಸಿ) 1000 nm ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಅಳತೆ ಮತ್ತು ಲೊರೆಂಟ್ಜಿಯನ್-ಅಳವಡಿಕೆಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್.
ಮುಂದೆ, ನಾವು LToI ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. ಚಿತ್ರ 3 (a) ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ ಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ 100 µm ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು 100 µm ಉದ್ದದ ನೇರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಾಗಿದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ "ರೇಸ್‌ಟ್ರಾಕ್" ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಬಸ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ಅಗಲವು 200 nm ಏರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ 800, 1000, ಮತ್ತು 1200 nm. ಚಿತ್ರ 3 (b) ಪ್ರತಿ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಪ್ರಸರಣ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಅಳಿವಿನ ಅನುಪಾತವು ಅಂತರದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದಿಂದ, 1000 nm ಅಂತರವು ಸುಮಾರು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಜೋಡಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು -26 dB ಯ ಅತ್ಯಧಿಕ ಅಳಿವಿನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಮರ್ಶಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಅನುರಣಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಚಿತ್ರ 3 (ಸಿ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 1.1 ಮಿಲಿಯನ್ ಆಂತರಿಕ ಕ್ಯೂ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮೂಲಕ ಲೀನಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಲೊರೆನ್ಜಿಯನ್ ಕರ್ವ್ನೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಾವು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶವನ್ನು (ಕ್ಯೂ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್) ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. ನಮ್ಮ ಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ, ಇದು ವೇವ್‌ಗೈಡ್-ಕಪಲ್ಡ್ LToI ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಮೊದಲ ಪ್ರದರ್ಶನವಾಗಿದೆ. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ನಾವು ಸಾಧಿಸಿದ Q ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಮೌಲ್ಯವು ಫೈಬರ್-ಕಪಲ್ಡ್ LToI ಮೈಕ್ರೊಡಿಸ್ಕ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ [9].
ತೀರ್ಮಾನ:ನಾವು 1550 nm ನಲ್ಲಿ 0.28 dB/cm ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಕ್ಯೂ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ 1.1 ಮಿಲಿಯನ್. ಪಡೆದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ LNoI ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಆನ್-ಚಿಪ್ ನಾನ್ ಲೀನಿಯರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾದ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದತೆಯನ್ನು ನಾವು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ನವೆಂಬರ್-20-2024