Alt-efikeca elektro-optika modulatoro: maldika filmlitia niobato modulatoro

Alt-efikeca elektro-optika modulatoro:maldika filma litia niobata modulatoro

Elektro-optika modulatoro (EOM-modulatoro) estas modulatoro farita per la elektro-optika efiko de certaj elektro-optikaj kristaloj, kiuj povas konverti altrapidajn elektronikajn signalojn en komunikaj aparatoj en optikajn signalojn. Kiam la elektro-optika kristalo estas submetita al aplikata elektra kampo, la refrakta indico de la elektro-optika kristalo ŝanĝiĝos, kaj la optikaj ondkarakterizaĵoj de la kristalo ankaŭ ŝanĝiĝos laŭe, por realigi la moduladon de la amplitudo, fazo kaj polariza stato de la optika signalo, kaj konverti la altrapidan elektronikan signalon en la komunika aparato en optikan signalon per modulado.

Nuntempe, ekzistas tri ĉefaj tipoj deelektro-optikaj modulatorojsur la merkato: silicio-bazitaj modulatoroj, indiaj fosfidaj modulatoroj kaj maldikaj filmojlitia niobata modulatoroInter ili, silicio ne havas rektan elektro-optikan koeficienton, la funkciado estas pli ĝenerala, taŭga nur por la produktado de mallongdistancaj datumtranssendaj ricevilmodulaj moduliloj, kvankam india fosfido taŭgas por mez-longdistancaj optikaj komunikadaj retoj, sed la postuloj pri integriĝoprocezo estas ekstreme altaj, la kosto estas relative alta, kaj la apliko estas submetita al certaj limigoj. Kontraste, la kristalo de litio-niobato ne nur estas riĉa je fotoelektra efiko, sed ankaŭ havas fotorefraktan efikon, nelinearan efikon, elektro-optikan efikon, akustikan optikan efikon, piezoelektran efikon kaj termoelektran efikon egalajn al unu, kaj danke al ĝia krada strukturo kaj riĉa difekta strukturo, multaj ecoj de litio-niobato povas esti multe reguligitaj per kristala konsisto, elementa dopado, valenta ŝtata kontrolo, ktp. Atingas superan fotoelektran rendimenton, kiel ekzemple elektro-optikan koeficienton ĝis 30.9pm/V, signife pli altan ol tiu de india fosfido, kaj havas malgrandan ĉirpan efikon (ĉirpa efiko: rilatas al la fenomeno, ke la frekvenco ene de la pulso ŝanĝiĝas kun la tempo dum la lasera pulsa transdona procezo. Pli granda ĉirpa efiko rezultas en pli malalta signalo-bruo-rilatumo kaj nelineara efiko), bonan estingiĝan rilatumon (la meza potenco-rilatumo de la "ŝaltita" stato de la signalo al ĝia "malŝaltita" stato), kaj superan aparatan stabilecon. Krome, la funkcimekanismo de la maldika filmo de litio-niobato-modulilo diferencas de tiu de la silicio-bazita modulilo kaj india fosfida modulilo uzantaj nelinearajn moduladmetodojn, kiuj uzas linearan elektro-optikan efikon por ŝarĝi la elektre modulitan signalon sur la optikan portanton, kaj la moduladrapideco estas ĉefe determinita de la funkciado de la mikroonda elektrodo, do pli alta moduladrapideco kaj lineareco same kiel pli malalta energikonsumo povas esti atingitaj. Surbaze de ĉi-supre, litio-niobato fariĝis ideala elekto por la preparado de alt-efikecaj elektro-optikaj moduliloj, kiuj havas vastan gamon da aplikoj en 100G/400G koheraj optikaj komunikaj retoj kaj ultra-rapidaj datencentroj, kaj povas atingi longajn dissendodistancojn de pli ol 100 kilometroj.

Litia niobato kiel subfosa materialo de la "fotona revolucio", kvankam kompare kun silicio kaj india fosfido havas multajn avantaĝojn, ĝi ofte aperas en la formo de amasa materialo en la aparato. La lumo estas limigita al la ebena ondgvidilo formita per jona difuzo aŭ protona interŝanĝo. La diferenco en refrakta indico kutime estas relative malgranda (ĉirkaŭ 0,02), kaj la grandeco de la aparato estas relative granda. Estas malfacile plenumi la bezonojn de miniaturigo kaj integrado.optikaj aparatoj, kaj ĝia produktadlinio ankoraŭ diferencas de la fakta mikroelektronika procezlinio, kaj ekzistas problemo de alta kosto, do maldika filmformado estas grava disvolva direkto por litia niobato uzata en elektro-optikaj modulatoroj.