ಸಾರಾಂಶ:ನಾವು 1550 nm ಇನ್ಸುಲೇಟರ್-ಆಧಾರಿತ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದರ ನಷ್ಟ 0.28 dB/cm ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶ 1.1 ಮಿಲಿಯನ್. ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ χ(3) ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ χ(2) ಮತ್ತು χ(3) ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ (LNoI) ಮೇಲೆ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್‌ನ ಅನುಕೂಲಗಳು, ಅದರ "ಇನ್ಸುಲೇಟರ್-ಆನ್" ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ಬಲವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಿರ್ಬಂಧದೊಂದಿಗೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ನಾನ್‌ಲೀನಿಯರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ [1-3] ಗಾಗಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. LN ಜೊತೆಗೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ (LT) ಅನ್ನು ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಫೋಟೊನಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿಯೂ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. LN ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, LT ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹಾನಿ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ ವಿಂಡೋವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ [4, 5], ಆದಾಗ್ಯೂ ಅದರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು, ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಮತ್ತು ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಗುಣಾಂಕಗಳು, LN [6, 7] ಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, LToI ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ನಾನ್‌ಲೀನಿಯರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಬಲವಾದ ಅಭ್ಯರ್ಥಿ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, LToI ಮೇಲ್ಮೈ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ವೇವ್ (SAW) ಫಿಲ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಸ್ತುವಾಗುತ್ತಿದೆ, ಇದು ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಮೊಬೈಲ್ ಮತ್ತು ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, LToI ವೇಫರ್‌ಗಳು ಫೋಟೊನಿಕ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, LToI ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಕೆಲವು ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮಾತ್ರ ವರದಿಯಾಗಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೈಕ್ರೋಡಿಸ್ಕ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ಗಳು [8] ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಫೇಸ್ ಶಿಫ್ಟರ್‌ಗಳು [9]. ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ನಾವು ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಅನ್ವಯವನ್ನು ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಾವು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳು:
• ದೇಶೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 100 nm ನಿಂದ 1500 nm ವರೆಗಿನ ಮೇಲಿನ ಪದರದ ದಪ್ಪವಿರುವ 4-ಇಂಚಿನಿಂದ 6-ಇಂಚಿನ LToI ವೇಫರ್‌ಗಳು, ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
• SINOI: ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ತೆಳುವಾದ ಪದರದ ವೇಫರ್‌ಗಳು.
• SICOI: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅರೆ-ನಿರೋಧಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ತಲಾಧಾರಗಳು.
• LTOI: ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್, ತೆಳುವಾದ ಪದರದ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ಯಾಂಟಲೇಟ್ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಬಲ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿ.
• LNOI: 8-ಇಂಚಿನ LNOI ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಕೆ:ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಾವು 4-ಇಂಚಿನ LToI ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. ಮೇಲಿನ LT ಪದರವು SAW ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ 42° ತಿರುಗುವ Y-ಕಟ್ LT ತಲಾಧಾರವಾಗಿದೆ, ಇದು 3 µm ದಪ್ಪದ ಥರ್ಮಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದೊಂದಿಗೆ Si ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1(a) 200 nm ನ ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ದಪ್ಪದೊಂದಿಗೆ LToI ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲಿನ ನೋಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಬಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ (AFM) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು ನಾವು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಚಿತ್ರ 1.(ಎ) LToI ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲಿನ ನೋಟ, (ಬಿ) ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈಯ AFM ಚಿತ್ರ, (ಸಿ) ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈಯ PFM ಚಿತ್ರ, (ಡಿ) LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗ, (ಇ) ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಮೂಲಭೂತ TE ಮೋಡ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್, ಮತ್ತು (ಎಫ್) SiO2 ಓವರ್‌ಲೇಯರ್ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೊದಲು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್‌ನ SEM ಚಿತ್ರ. ಚಿತ್ರ 1 (ಬಿ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವು 1 nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಸ್ಕ್ರಾಚ್ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಚಿತ್ರ 1 (ಸಿ) ನಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಿರುವಂತೆ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್ ಫೋರ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (PFM) ಬಳಸಿ ಮೇಲಿನ LT ಪದರದ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಾವು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಬಂಧ 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 ಮಾಸ್ಕ್ ಪದರವನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ನಂತರ, ಲೋಹದ ಮಾಸ್ಕ್ ಪದರದ ಮೇಲಿರುವ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣ (EB) ಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಮುಂದೆ, ನಾವು EB ರೆಸಿಸ್ಟ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಡ್ರೈ ಎಚ್ಚಣೆ ಮೂಲಕ ಲೋಹದ ಮಾಸ್ಕ್ ಪದರಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ನಂತರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೈಕ್ಲೋಟ್ರಾನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ECR) ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಬಳಸಿ LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಯಿತು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಆರ್ದ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಲೋಹದ ಮಾಸ್ಕ್ ಪದರವನ್ನು 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 ಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
ಚಿತ್ರ 1 (e) 1550 nm ನಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಅಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ (TE) ಮೋಡ್‌ನ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1 (f) SiO2 ಓವರ್‌ಲೇಯರ್‌ನ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೊದಲು LToI ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್‌ನ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ (SEM) ಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:ನಾವು ಮೊದಲು 1550 nm ತರಂಗಾಂತರ ವರ್ಧಿತ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಮೂಲದಿಂದ TE-ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿವಿಧ ಉದ್ದಗಳ LToI ತರಂಗಮಾರ್ಗಗಳಿಗೆ ಇನ್ಪುಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ರೇಖೀಯ ನಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. ಪ್ರತಿ ತರಂಗಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ತರಂಗಮಾರ್ಗದ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಇಳಿಜಾರಿನಿಂದ ಪ್ರಸರಣ ನಷ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 2 (a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರಸರಣ ನಷ್ಟಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 1530, 1550 ಮತ್ತು 1570 nm ನಲ್ಲಿ 0.32, 0.28 ಮತ್ತು 0.26 dB/cm ಆಗಿದ್ದವು. ತಯಾರಿಸಿದ LToI ತರಂಗಮಾರ್ಗಗಳು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ LNoI ತರಂಗಮಾರ್ಗಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದವು [10].
ಮುಂದೆ, ನಾಲ್ಕು-ತರಂಗ ಮಿಶ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ತರಂಗಾಂತರ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಕ ನಾವು χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ನಾವು 1550.0 nm ನಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ತರಂಗ ಪಂಪ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಮತ್ತು 1550.6 nm ನಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಬೆಳಕನ್ನು 12 mm ಉದ್ದದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಗೆ ಇನ್ಪುಟ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ. ಚಿತ್ರ 2 (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಇನ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹಂತ-ಸಂಯೋಜಕ (ಐಡ್ಲರ್) ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗ ಸಿಗ್ನಲ್ ತೀವ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 2 (b) ನಲ್ಲಿರುವ ಇನ್ಸೆಟ್ ನಾಲ್ಕು-ತರಂಗ ಮಿಶ್ರಣದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇನ್ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದಿಂದ, ನಾವು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ (γ) ಅನ್ನು ಸರಿಸುಮಾರು 11 W^-1m ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಚಿತ್ರ 3.(ಎ) ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಚಿತ್ರ. (ಬಿ) ವಿವಿಧ ಅಂತರ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಣಪಟಲ. (ಸಿ) 1000 nm ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಮತ್ತು ಲೊರೆಂಟ್ಜಿಯನ್-ಜೋಡಿಸಲಾದ ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಣಪಟಲ.
ಮುಂದೆ, ನಾವು LToI ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಿ ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. ಚಿತ್ರ 3 (ಎ) ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ ಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ "ರೇಸ್‌ಟ್ರಾಕ್" ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು 100 µm ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು 100 µm ಉದ್ದದ ನೇರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಾಗಿದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಬಸ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕೋರ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ಅಗಲವು 200 nm ನ ಏರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ 800, 1000 ಮತ್ತು 1200 nm ನಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 3 (ಬಿ) ಪ್ರತಿ ಅಂತರಕ್ಕೂ ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಂತರದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅಳಿವಿನ ಅನುಪಾತವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವರ್ಣಪಟಲಗಳಿಂದ, 1000 nm ಅಂತರವು ಬಹುತೇಕ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಜೋಡಣೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು -26 dB ಯ ಅತ್ಯಧಿಕ ಅಳಿವಿನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಮರ್ಶಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಅನುರಣಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ನಾವು ಲೊರೆಂಟ್ಜಿಯನ್ ಕರ್ವ್‌ನೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯ ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶವನ್ನು (Q ಅಂಶ) ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಚಿತ್ರ 3 (c) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 1.1 ಮಿಲಿಯನ್ ಆಂತರಿಕ Q ಅಂಶವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. ನಮ್ಮ ಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಇದು ವೇವ್‌ಗೈಡ್-ಕಪಲ್ಡ್ LToI ರಿಂಗ್ ಅನುರಣಕದ ಮೊದಲ ಪ್ರದರ್ಶನವಾಗಿದೆ. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ನಾವು ಸಾಧಿಸಿದ Q ಅಂಶ ಮೌಲ್ಯವು ಫೈಬರ್-ಕಪಲ್ಡ್ LToI ಮೈಕ್ರೋಡಿಸ್ಕ್ ಅನುರಣಕಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ [9].
ತೀರ್ಮಾನ:ನಾವು 1550 nm ನಲ್ಲಿ 0.28 dB/cm ನಷ್ಟ ಮತ್ತು 1.1 ಮಿಲಿಯನ್ ರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ Q ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ LToI ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಪಡೆದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ LNoI ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಆನ್-ಚಿಪ್ ನಾನ್‌ಲೀನಿಯರ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿದ LToI ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯ χ(3) ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದತೆಯನ್ನು ನಾವು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ನವೆಂಬರ್-20-2024