የፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች (PICs) የኦፕቲካል ኢንጂነሪንግ መስክ ላይ ለውጥ አምጥተዋል፣ ይህም የተለያዩ የፎቶኒክ ክፍሎችን በአንድ ቺፕ ላይ ማነስ እና ማዋሃድ አስችሏል። በፒአይሲዎች ውስጥ፣ ኪሳራዎችን እና የመተላለፊያ ይዘትን መረዳት የእነዚህን ወረዳዎች አፈጻጸም ለማመቻቸት ወሳኝ ነው።
በፎቶኒክ የተዋሃዱ ወረዳዎች ውስጥ ያሉ ኪሳራዎች
በPICs ውስጥ ያሉ ኪሳራዎች ከተለያዩ ምንጮች ለምሳሌ የቁሳቁስ ጉድለቶች፣ መበታተን እና ሞገድ መራባት ሊፈጠሩ ይችላሉ። የመምጠጥ እና መበታተንን ጨምሮ የቁሳቁስ ጉድለቶች በፎቶኒክ ክፍሎች ውስጥ ለሚከሰት ውስጣዊ ኪሳራ አስተዋፅኦ ያደርጋሉ። የፒአይሲዎችን አጠቃላይ ቅልጥፍና እና አስተማማኝነት ለማሳደግ እነዚህን ኪሳራዎች መረዳት እና መቀነስ አስፈላጊ ነው።
ከሞገድ መመሪያ ስርጭት ጋር የተያያዙ ኪሳራዎች በተለይም በወረዳው ውስጥ የኦፕቲካል ምልክቶችን በማስተላለፍ ላይ ተጽእኖ ያሳድራሉ. እነዚህን ጥፋቶች ለመቀነስ እና የወረዳውን አጠቃላይ አፈፃፀም ለማሻሻል የ waveguide ጂኦሜትሪዎችን ማመቻቸት እና የቁሳቁስ ምርጫን ጨምሮ የተለያዩ ስልቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
በፎቶኒክ የተዋሃዱ ወረዳዎች ውስጥ የመተላለፊያ ይዘት ግምት
የፒአይሲ የመተላለፊያ ይዘት በበርካታ ቻናሎች ላይ በከፍተኛ ፍጥነት መረጃን የማስተላለፍ አቅምን ያመለክታል። የመተላለፊያ ይዘት ገደቦች እንደ መበታተን፣ የመስመር ላይ ያልሆኑ ተፅእኖዎች እና በተለያዩ የሞገድ ርዝመት ቻናሎች መካከል መደራረብ ካሉ ምክንያቶች ሊመነጩ ይችላሉ። በፒአይሲ ላይ የተመሰረቱ ከፍተኛ ፍጥነት እና አስተማማኝ የግንኙነት ሥርዓቶችን ለማግኘት እነዚህን ገደቦች ማሸነፍ አስፈላጊ ነው።
በወረዳው ውስጥ በሚሰራጭበት ጊዜ የኦፕቲካል ምቶች እንዲስፋፉ የሚያደርገው ስርጭት የPIC የመተላለፊያ ይዘትን በእጅጉ ሊጎዳ ይችላል። እንደ ስርጭት ኢንጂነሪንግ እና ልዩ የሞገድ መመሪያ መዋቅሮች አጠቃቀምን የመሳሰሉ ቴክኒኮች የተበታተኑ ተፅእኖዎችን ለመቆጣጠር እና ለመቀነስ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ስለዚህ የወረዳውን የመተላለፊያ ይዘት አቅም ያሳድጋል.
እንደ ባለአራት ሞገድ ድብልቅ እና የራስ-ደረጃ ማስተካከያ ያሉ የመስመር ላይ ያልሆኑ ተፅዕኖዎች የሲግናል መዛባት እና የእይታ መስፋፋትን በመፍጠር የPICs የመተላለፊያ ይዘትን ሊገድቡ ይችላሉ። የተስተካከሉ ቁሳቁሶችን እና የሞገድ መመሪያዎችን መጠቀምን ጨምሮ የላቀ የመስመር ላይ ያልሆኑ ቅነሳ ቴክኒኮች የተቀናጁ ወረዳዎችን ጥቅም ላይ የሚውል የመተላለፊያ ይዘት ለማስፋት አስፈላጊ ናቸው።
በኪሳራዎች እና የመተላለፊያ ይዘት ማመቻቸት ውስጥ ያሉ እድገቶች እና ተግዳሮቶች
በPICs ውስጥ ያለውን ኪሳራ ለመቀነስ እና የመተላለፊያ ይዘትን ለማሻሻል የተደረገው ጥረት በኦፕቲካል ምህንድስና መስክ ከፍተኛ እድገት አስገኝቷል። እንደ ትክክለኛ የቁሳቁስ ማስቀመጫ እና የማስመሰል ቴክኒኮች ያሉ የላቀ የማምረት ሂደቶች ዝቅተኛ ኪሳራ የሞገድ መመሪያዎችን እና ከፍተኛ ባንድዊድዝ የፎቶኒክ ክፍሎችን ለመፍጠር አስችለዋል።
በተጨማሪም፣ እንደ ሲሊከን ኒትሪድ እና ሲሊከን ፎቶኒክስ ያሉ ልብ ወለድ ቁሶች ውህደት ኪሣራዎችን ለመቀነስ እና የPICs የመተላለፊያ ይዘት ለመጨመር አዳዲስ መንገዶችን ሰጥቷል። እነዚህ ቁሳቁሶች ልዩ የኦፕቲካል ባህሪያትን እና ከተጨማሪ የብረት-ኦክሳይድ-ሴሚኮንዳክተር (CMOS) ሂደቶች ጋር ተኳሃኝነትን ያቀርባሉ, ይህም ለቀጣይ ትውልድ የፎቶኒክ ወረዳዎች በጣም ተስማሚ ያደርጋቸዋል.
ሆኖም፣ እነዚህ እድገቶች ቢኖሩም፣ በPICs ውስጥ ያሉ ኪሳራዎችን እና የመተላለፊያ ይዘትን በማሳደግ ላይ በርካታ ፈተናዎች ቀጥለዋል። ዝቅተኛ-ኪሳራ የሞገድ መመሪያ ከተለያዩ የፎቶኒክ ክፍሎች ጋር ውህደትን ማሳካት እና ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት በማቆየት ቀጥተኛ ያልሆኑ ተፅእኖዎችን መፍታት ውስብስብ ስራ ነው። በተጨማሪም ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን ፒአይሲዎች በተለያዩ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በስፋት መቀበሉን ለመገንዘብ ሊሰፋ የሚችል የማምረቻ ሂደቶች እና ወጪ ቆጣቢ የፋብሪካ ቴክኒኮች ወሳኝ ናቸው።
ማጠቃለያ
ኪሳራ እና የመተላለፊያ ይዘት በፎቶኒክ የተቀናጁ ወረዳዎች ዲዛይን እና ማመቻቸት ውስጥ መሠረታዊ ጉዳዮች ናቸው። እነዚህን ሁኔታዎች ለመፍታት የቁሳቁስ ሳይንስን፣ የፈጠራ ቴክኖሎጂዎችን እና የስርዓተ-ደረጃ ግምትን የሚያጠቃልል ሁለገብ አካሄድ ይጠይቃል። በPICs ውስጥ ዝቅተኛ ኪሳራዎችን እና የተሻሻሉ የመተላለፊያ ይዘት ችሎታዎችን ማግኘት በኦፕቲካል ምህንድስና ውስጥ ሙሉ አቅማቸውን ለመክፈት እና የላቀ የፎቶኒክ ስርዓቶችን ለቴሌኮሙኒኬሽን፣ ዳሳሽ እና የምልክት ማቀናበሪያ አፕሊኬሽኖች ልማትን ለማመቻቸት አስፈላጊ ነው።