ଫଟୋନିକ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଟେଡ୍ ସର୍କିଟ୍ (PIC) ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଣାଳୀ
ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ସ ହେଉଛି ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ଯାହା ବିଭିନ୍ନ କାର୍ଯ୍ୟ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଆଲୋକକୁ ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ କରିବା ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ଆଧାରିତ ପ୍ଲାନାର ଗଠନ ବ୍ୟବହାର କରେ। ଆମେ ଏଠାରେ ଫାଇବର ଅପ୍ଟିକ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ପାଇଁ ଟ୍ରାନ୍ସମିଟର ଏବଂ ରିସିଭର ତିଆରି କରିବାରେ ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ସର ପ୍ରୟୋଗ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଉଛୁ। ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍, ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପାଦଚିହ୍ନ ଏବଂ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୂଲ୍ୟରେ ଅଧିକ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଯୋଡିବାର ଆବଶ୍ୟକତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ସ ଅଧିକ ଆର୍ଥିକ ଭାବରେ ସୁସ୍ଥ ହୋଇଯାଏ। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଅଂଶ ପାଇଁ,ଫଟୋନିକ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାବ୍ୟବହାର କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଏବଂ ଆଜିକାଲି ଅଧିକାଂଶ ସୁସଙ୍ଗତ ଟ୍ରାନ୍ସସିଭରଗୁଡ଼ିକ ପୃଥକ LiNbO3/ ପ୍ଲାନାର ଲାଇଟ୍-ୱେଭ୍ ସର୍କିଟ୍ (PLC) ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଏବଂ InP/PLC ରିସିଭର ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ମିତ।
ଚିତ୍ର ୧: ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ଫଟୋନିକ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଟେଡ୍ ସର୍କିଟ୍ (PIC) ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଣାଳୀ ଦେଖାଏ।
ଚିତ୍ର 1 ସବୁଠାରୁ ଲୋକପ୍ରିୟ PIC ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଣାଳୀ ଦେଖାଉଛି। ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସିଲିକା PIC (PLC ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ଜଣାଶୁଣା), ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଇନସୁଲେଟର PIC (ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ସ), ଲିଥିୟମ୍ ନିଓବେଟ୍ (LiNbO3), ଏବଂ III-V ଗୋଷ୍ଠୀ PIC, ଯେପରିକି InP ଏବଂ GaAs। ଏହି ପତ୍ର ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଫଟୋନିକ୍ସ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦିଏ।ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ସ, ଆଲୋକ ସଙ୍କେତ ମୁଖ୍ୟତଃ ସିଲିକନରେ ଯାତ୍ରା କରେ, ଯାହାର ପରୋକ୍ଷ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ 1.12 ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଭୋଲ୍ଟ (1.1 ମାଇକ୍ରୋନ୍ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହିତ)। ସିଲିକନ୍ କୁ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ରେ ଶୁଦ୍ଧ ସ୍ଫଟିକ ଆକାରରେ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଏ ଏବଂ ତା’ପରେ ୱେଫରରେ କଟାଯାଏ, ଯାହା ଆଜି ସାଧାରଣତଃ 300 ମିମି ବ୍ୟାସ ବିଶିଷ୍ଟ। ୱେଫର ପୃଷ୍ଠକୁ ସିଲିକା ସ୍ତର ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ କରାଯାଏ। ଗୋଟିଏ ୱେଫରକୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଗଭୀରତା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପରମାଣୁ ସହିତ ବୋମା ମାଡ଼ କରାଯାଏ। ଦୁଇଟି ୱେଫରକୁ ତା’ପରେ ଏକ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନରେ ଫ୍ୟୁଜ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ପରସ୍ପର ସହିତ ଯୋଡି ହୁଏ। ଆସେମ୍ବଲି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଆୟନ୍ ଇମ୍ପ୍ଲାଣ୍ଟେସନ୍ ରେଖା ସହିତ ଭାଙ୍ଗିଯାଏ। ଫାଟରେ ଥିବା ସିଲିକନ୍ ସ୍ତରକୁ ତା’ପରେ ପଲିସ୍ କରାଯାଏ, ଶେଷରେ ସିଲିକା ସ୍ତର ଉପରେ ଅକ୍ଷତ ସିଲିକନ୍ "ହ୍ୟାଣ୍ଡେଲ୍" ୱେଫର ଉପରେ ସ୍ଫଟିକ Si ର ଏକ ପତଳା ସ୍ତର ଛାଡିଥାଏ। ଏହି ପତଳା ସ୍ଫଟିକ ସ୍ତରରୁ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଗଠିତ ହୁଏ। ଯେତେବେଳେ ଏହି ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଇନସୁଲେଟର (SOI) ୱେଫରଗୁଡ଼ିକ କମ୍-କ୍ଷମ ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ସ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତି, ସେମାନେ ପ୍ରକୃତରେ କମ୍-ଶକ୍ତି CMOS ସର୍କିଟରେ ଅଧିକ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି କାରଣ ସେମାନେ ପ୍ରଦାନ କରୁଥିବା କମ୍ ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟ ଯୋଗୁଁ।
ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ୱେଭଗାଇଡ୍ର ଅନେକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ରୂପ ଅଛି। ଏଗୁଡ଼ିକ ମାଇକ୍ରୋସ୍କେଲ୍ ଜର୍ମାନିୟମ୍-ଡୋପ୍ଡ୍ ସିଲିକା ୱେଭଗାଇଡ୍ଠାରୁ ନାନୋସ୍କେଲ୍ ସିଲିକନ୍ ୱାୟାର ୱେଭଗାଇଡ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପରିସରଭୁକ୍ତ। ଜର୍ମାନିୟମ୍ ମିଶ୍ରଣ କରି, ଏହା ତିଆରି କରିବା ସମ୍ଭବ।ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର୍ |ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଅବଶୋଷଣମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ, ଏବଂ ସମ୍ଭବତଃ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର୍ ମଧ୍ୟ। ସିଲିକନ୍ ଡୋପିଂ ଦ୍ୱାରା, ଏକଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ତିଆରି କରାଯାଇପାରିବ। ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ତଳ ଭାଗ ହେଉଛି: ସିଲିକନ୍ ତାର ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍, ସିଲିକନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍, ସିଲିକନ୍ ଅକ୍ସିନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍, ଘନ ସିଲିକନ୍ ରିଜ୍ ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍, ପତଳା ସିଲିକନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍ ଏବଂ ଡୋପ୍ଡ୍ ସିଲିକନ୍ ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍। ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ, ଉପର ଭାଗରେ ଡିପ୍ଲେସନ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍, ଜର୍ମାନିୟମ୍ ଫଟୋଡିଟେକ୍ଟର ଏବଂ ଜର୍ମାନିୟମ୍ ଅଛି।ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର୍.
ଚିତ୍ର 2: ଏକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ୱେଭଗାଇଡ୍ ସିରିଜର କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନ୍, ସାଧାରଣ ପ୍ରସାରଣ କ୍ଷତି ଏବଂ ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ଦର୍ଶାଉଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁଲାଇ-୧୫-୨୦୨୪