उदाहरण के रूप में ऑप्टिकल वेवगाइड और रिंग रेज़ोनेटर का उपयोग करते हुए, वे प्रदर्शित कर रहे हैं कि कैसे परमाणु परत प्रसंस्करण (एएलपी) का उपयोग SiC से बने फोटोनिक उपकरणों के ऑप्टिकल गुणों में उल्लेखनीय सुधार के लिए किया जा सकता है।.
एमपीएल और फ्राउनहोफर पीआईसी पर एसआईसी लागू कर रहे हैं
सिलिकॉन कार्बाइड में एक फोटोनिक संरचना का क्रॉस-सेक्शन (इंसुलेटर पर SiC, SiCOI)।
SiC गैर-रेखीय ऑप्टिकल प्रभावों के कारण रुचि का है जिसका उपयोग लेजर प्रकाश के रंग को संशोधित करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग अवरक्त प्रकाश को दृश्य प्रकाश में बहुत कुशलतापूर्वक परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है।
कमरे के तापमान पर कार्य करने वाले रंग केंद्रों के रूप में बिंदु दोषों को एकीकृत करने की संभावना का मतलब है कि SiC भविष्य में क्वांटम कार्यक्षमता के प्रत्यक्ष एकीकरण की अनुमति दे सकता है।
इसलिए SiC का उपयोग शक्तिशाली, लघु क्वांटम सिस्टम के निर्माण के लिए आवश्यक सभी तत्वों का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। यह माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोफोटोनिक्स के साथ संगत है, और नए क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक फ़ंक्शन प्रदान करता है।
चूंकि यह क्लासिक सिलिकॉन प्रौद्योगिकी की सीएमओएस प्रक्रियाओं के साथ संगत है, इसलिए SiC क्वांटम पीआईसी के औद्योगिक बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए आदर्श होगा।
पीआईसी बनाने के लिए न्यूनतम ऑप्टिकल हानि वाले मानकीकृत माइक्रोफोटोनिक्स उपकरणों की आवश्यकता होती है। ऑप्टिकल वेवगाइड और रिंग रेज़ोनेटर जो छोटी संरचनाओं में प्रकाश का कुशलतापूर्वक मार्गदर्शन या भंडारण कर सकते हैं, इसके लिए आवश्यक हैं।
जबकि वेवगाइड हानि-मुक्त ऑप्टिकल लाइनों का कार्य करते हैं, रेज़ोनेटर में छोटे छल्ले होते हैं जिनमें इनपुट प्रकाश एक लाख चक्र तक पूरा करता है। इस तरह से प्राप्त फोटॉन भंडारण समय इन उपकरणों को उच्च परिसंचारी ऑप्टिकल शक्ति से चार्ज करने की अनुमति देता है, जिससे विभिन्न प्रकार के गैर-रेखीय ऑप्टिकल प्रभाव सक्षम होते हैं।
उदाहरण के लिए, माइक्रो-रेज़ोनेटर एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के लेजर प्रकाश को एक ऑप्टिकल आवृत्ति कंघी में परिवर्तित कर सकते हैं, अर्थात, कई अलग-अलग आवृत्तियों से युक्त एक प्रकाश स्रोत, जिसका उपयोग, उदाहरण के लिए, दूरसंचार नेटवर्क में बहुत तेज़ समानांतर डेटा ट्रांसमिशन के लिए किया जा सकता है।
एक अन्य उपयोगी प्रभाव प्रति-प्रसारित प्रकाश की परस्पर क्रिया है। रिंग रेज़ोनेटर में काउंटर-प्रोपेगेटिंग प्रकाश के नॉनलाइनियर ऑप्टिकल युग्मन से सहज समरूपता टूट जाती है जो प्रकाश को केवल एक दिशा में प्रसारित करने की अनुमति देती है, अर्थात, दक्षिणावर्त या वामावर्त।
इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, चिप-एकीकृत ऑप्टिकल डायोड, फोटोनिक स्विच या ऑप्टिकल सेंसर को लागू करने के लिए किया जा सकता है, जो अधिक जटिल फोटोनिक सिस्टम के निर्माण को सक्षम बनाता है।
हालाँकि, SiC सब्सट्रेट्स पर निर्मित फोटोनिक उपकरणों की गुणवत्ता अभी तक इष्टतम नहीं है, और अपेक्षाकृत उच्च सतह खुरदरापन वेवगाइड्स और रेज़ोनेटर में ऑप्टिकल नुकसान का कारण बनता है।
यह सुनिश्चित करने के लिए दोषरहित सतहें आवश्यक हैं कि फोटॉन तेजी से आगे बढ़ सकें और बाहर की ओर सुरंग न बनाएं। अच्छी तरह से परिभाषित इंटरफेस बनाने और नुकसान और बिखरने वाले केंद्रों को कम करने के लिए परमाणु परत नक़्क़ाशी (एएलई) का उपयोग करके घटक सतहों को चिकना करना एक आशाजनक समाधान है।
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