Alta linearecoElektro-optika modulilokaj mikroonda fotona apliko
Kun la kreskantaj postuloj de komunikaj sistemoj, por plue plibonigi la transdonan efikecon de signaloj, homoj kunfandos fotonojn kaj elektronojn por atingi komplementajn avantaĝojn, kaj mikroondaj fotonoj naskiĝos. La elektro-optika modulatoro bezonas por la konvertiĝo de elektro al Lumo enMikroondaj fotonaj sistemoj, kaj ĉi tiu ŝlosila paŝo kutime determinas la agadon de la tuta sistemo. Ĉar la konvertiĝo de radiofrekvenca signalo al optika domajno estas analoga signalprocezo, kaj ordinaraelektro-optikaj modulatorojHavas enecan neliniecon, estas serioza signal -distordo en la konverta procezo. Por atingi proksimuman linean moduladon, la operacia punkto de la modulatoro estas kutime fiksita ĉe la ortogonala biasa punkto, sed ĝi ankoraŭ ne povas plenumi la postulojn de mikroonda fotona ligo por la lineareco de la modulatoro. Elektro-optikaj modulatoroj kun alta lineareco estas urĝe bezonataj.
La altrapida refrakta indeksa modulado de silikaj materialoj estas kutime atingita per la senpaga portanta plasma disvastiga (FCD) efiko. Ambaŭ FCD -efiko kaj PN -junta modulado estas neliniaj, kio faras la silician modulilon malpli lineara ol la litio -niobate -modulatoro. Materialoj de litio niobate montras bonegajnelektro-optika moduladoNemoveblaĵoj pro ilia Pucker -efiko. Samtempe, litio-niobate-materialo havas la avantaĝojn de granda larĝa bando, bonaj modulaj trajtoj, malalta perdo, facila integriĝo kaj kongruo kun duonkondukta procezo, la uzo de maldika filmo litio niobate por fari altan efikan elektro-optikan modulilon, kompare kun silicio preskaŭ neniu "mallonga plato", sed ankaŭ al alta lineareco. Maldika filmo Litio niobate (LNOI) elektro-optika modulatoro sur izolilo fariĝis promesplena disvolva direkto. Kun la disvolviĝo de maldika filmo litio niobate-materialo-preparado-teknologio kaj ondo-akva teknologio, la alta konverta efikeco kaj pli alta integriĝo de maldika filmo litio niobate elektro-optika modulatoro fariĝis la kampo de internacia akademio kaj industrio.
Karakterizaĵoj de Maldika Filma Litio Niobate
En Usono DAP AR -planado faris la sekvan taksadon de litiaj niobate -materialoj: se la centro de la elektronika revolucio nomiĝas laŭ la silicia materialo, kiu ebligas ĝin, tiam la naskiĝloko de la fotona revolucio probable nomiĝas laŭ litio niobate. Ĉi tio estas ĉar litio niobate integras elektro-optikan efikon, acousto-optikan efikon, piezoelektran efikon, termoelektran efikon kaj fotorefractan efikon en unu, same kiel siliciaj materialoj en la kampo de optiko.
Koncerne al optikaj transdonaj trajtoj, INP-materialo havas la plej grandan sur-ĉifonan transdonan perdon pro la absorbo de lumo en la ofte uzata bando de 1550nm. SiO2 kaj Silicon Nitride havas la plej bonajn transdonajn trajtojn, kaj la perdo povas atingi la nivelon de ~ 0,01dB/cm; Nuntempe, la ondo-perdo de maldika filma litio niobate-ondo-gvidilo povas atingi la nivelon de 0,03dB/cm, kaj la perdo de maldika filma litio-niobate-ondo-gvidilo havas la potencialon esti plue reduktita kun la kontinua plibonigo de la teknologia nivelo en la estonteco. Sekve, la maldika filmo litio niobate -materialo montros bonan agadon por pasivaj lumaj strukturoj kiel fotosinteza vojo, shunt kaj mikroringo.
Rilate al malpeza generacio, nur INP havas la kapablon elsendi lumon rekte; Tial, por la apliko de mikroondaj fotonoj, necesas enkonduki la lum -fonton de INP -bazita sur la LNOI -bazita fotona integrita blato per la maniero de reŝarĝo de veldado aŭ epitaksa kresko. Koncerne malpezan moduladon, oni emfazis supre, ke maldika filmo litio niobate-materialo estas pli facile atingi pli grandan modulan larĝan bandon, pli malaltan duon-ondan tension kaj pli malaltan transdonan perdon ol INP kaj SI. Plie, la alta lineareco de elektro-optika modulado de maldikaj filmaj litiaj niobataj materialoj estas esenca por ĉiuj mikroondaj fotonaj aplikoj.
Koncerne al optika enrutado, la altrapida elektro-optika respondo de maldika filmo litio niobate-materialo igas la LNOI-bazitan optikan ŝaltilon kapabla je altrapida optika enrutiga ŝaltilo, kaj la konsumado de tiel altrapida ŝaltilo ankaŭ estas tre malalta. Por la tipa apliko de integra mikroonda fotona teknologio, la optike kontrolita trabo-blato havas la kapablon de altrapida ŝaltado por plenumi la bezonojn de rapida trabo-skanado, kaj la trajtoj de ultra-malalta konsumado estas bone adaptitaj al la striktaj postuloj de grandskala famasa array-sistemo. Kvankam la OPTIKA ŝaltilo bazita en INP ankaŭ povas realigi altrapidan optikan vojon-ŝaltilon, ĝi enkondukos grandan bruon, precipe kiam la multnivela optika ŝaltilo estas akvofalo, la brua koeficiento estos grave difektita. Silicio, SiO2 kaj silicio-nitridaj materialoj nur povas ŝanĝi optikajn vojojn tra la termo-optika efiko aŭ portanta disvastiga efiko, kiu havas la malavantaĝojn de alta konsumado kaj malrapida interŝanĝa rapideco. Kiam la grandeco de la fazo de la fazo estas granda, ĝi ne povas plenumi la postulojn de konsumado de potenco.
Koncerne optikan amplifadon, laduonkondukta optika amplifilo (SOA) Surbaze de INP estis matura por komerca uzo, sed ĝi havas la malavantaĝojn de alta brua koeficiento kaj malaltan saturan potencon, kiu ne taŭgas al la apliko de mikroondaj fotonoj. La parametrika amplifiga procezo de maldika filma litio niobate-ondo-gvidilo bazita sur perioda aktivado kaj inversigo povas atingi malaltan bruon kaj altan potencon sur-blata optika amplifado, kiu povas bone plenumi la postulojn de integra mikroonda fotona teknologio por sur-optika amplifado.
Koncerne al lumo -detekto, la maldika filmo Lithium Niobate havas bonajn transdonajn trajtojn por lumigi en 1550 nm -bando. La funkcio de fotoelektra konvertiĝo ne povas esti realigita, do por mikroondaj fotonaj aplikoj, por plenumi la bezonojn de fotoelektra konvertiĝo sur la blato. InGaAs aŭ Ge-Si-detektaj unuoj bezonas esti enkondukitaj sur LNOI-bazitaj fotonaj integritaj blatoj per malantaŭa ŝarĝo aŭ epitaksia kresko. Koncerne kupladon kun optika fibro, ĉar la optika fibro mem estas SIO2 -materialo, la reĝima kampo de SIO2 -ondo -gvidilo havas la plej altan kongruan gradon kun la reĝima kampo de optika fibro, kaj la kuplado estas la plej konvena. La reĝimo -diametro de la forte restriktita ondo -gvidilo de maldika filmo litio niobate estas ĉirkaŭ 1μm, kiu estas tute alia ol la reĝima kampo de optika fibro, do taŭga reĝima transformo devas esti efektivigita por kongrui kun la reĝima kampo de optika fibro.
Koncerne al integriĝo, ĉu diversaj materialoj havas altan integriĝan potencialon dependas ĉefe de la fleksa radio de la ondo -gvidilo (tuŝita de la limigo de la kampo de ondo -gvidilo). La forte restriktita ondo -gvidilo permesas pli malgrandan fleksan radion, kiu pli taŭgas al realigo de alta integriĝo. Tial, maldikaj filmaj litiaj niobataj ondaj gvidiloj havas la eblon atingi altan integriĝon. Sekve, la apero de maldika filmo Lithium Niobate ebligas al litio niobate materialo vere ludi la rolon de optika "silicio". Por la apliko de mikroondaj fotonoj, la avantaĝoj de maldika filmo litio niobate estas pli evidentaj.
Afiŝotempo: Apr-23-2024