Modulator elektro-optik me performancë të lartë: Filmi i hollë Lithium Niobate Modulator

Modulatori elektro-optik me performancë të lartë:Filmi i hollë Lithium Niobate Modulator

Një modulator elektro-optik (EOM Modulator) është një modulues i bërë duke përdorur efektin elektro-optik të kristaleve të caktuara elektro-optike, të cilat mund të shndërrojnë sinjale elektronike me shpejtësi të lartë në pajisjet e komunikimit në sinjale optike. Kur kristali elektro-optik i nënshtrohet një fushe elektrike të aplikuar, indeksi refraktiv i kristalit elektro-optik do të ndryshojë, dhe karakteristikat e valës optike të kristalit gjithashtu do të ndryshojnë në përputhje me rrethanat, në mënyrë që të realizojnë modulimin e amplituda, fazën dhe gjendjen e polarizimit të sinjalit optik, dhe do të shndërrojnë sinjalin elektronik me shpejtësi të lartë në pajisjen e komunikimit në një sinjal optik përmes modulimit.

Aktualisht, ekzistojnë tre lloje kryesore tëmodulatorë elektro-optikëNë treg: Modulatorët me bazë silikoni, moduluesit e fosfideve indium dhe filmi i hollëmodulator i litiumit niobate. Midis tyre, silikoni nuk ka një koeficient të drejtpërdrejtë elektro-optik, performanca është më e përgjithshme, e përshtatshme vetëm për prodhimin e modulit të transmetimit të transmetimit të të dhënave në distanca të shkurtra, fosfidi i indiumit edhe pse i përshtatshëm për distancën mesatare të gjatë të rrjetit të komunikimit optik, por kërkesat e procesit të integrimit janë jashtëzakonisht të larta, kostoja është relativisht e lartë, aplikacioni është i nënshtruar kufizimeve të caktuara. Në të kundërt, kristali litium niobate nuk është vetëm i pasur me efekt fotoelektrik, vendos efekt fotorefraktiv, efekt jolinear, efekt elektro-optik, efekt optik akustik, efekt piezoelektrik dhe efekt termoelektrik janë të barabarta me një të barabartë me atë të kontrollit, të kontrollit të latcontice, të kontrollit të tij, të kontrollit të shtetit, të kontrollit të shtetit të tij. etj. Arritni performancën superiore fotoselektrike, siç është koeficienti elektro-optik deri në 30.9pm/V, dukshëm më i lartë se fosfidi indium, dhe ka një efekt të vogël chirp (efekti i chirp: i referohet fenomenit që frekuenca brenda pulsit ndryshon me kohën gjatë procesit të pulsit lazer. Raporti (raporti mesatar i energjisë i gjendjes "ON" të sinjalit me gjendjen e tij "off") dhe stabilitetin e pajisjes superiore. In addition, the working mechanism of the thin film lithium niobate modulator is different from that of the silicon-based modulator and indium phosphide modulator using nonlinear modulation methods, which uses linear electro-optical effect to load the electrically modulated signal onto the optical carrier, and the modulation rate is mainly determined by the performance of the microwave electrode, so higher modulation speed and linearity as well as lower power consumption can be achieved. Bazuar në sa më sipër, litium niobate është bërë një zgjedhje ideale për përgatitjen e moduluesve elektro-optikë me performancë të lartë, i cili ka një gamë të gjerë aplikimesh në 100g/400g rrjete koherente të komunikimit optik dhe qendra të të dhënave me shpejtësi ultra të lartë, dhe mund të arrijë distanca të gjata të transmetimit të më shumë se 100 kilometra.

Lithium niobate si një material subversiv i "revolucionit të fotonit", megjithëse krahasuar me fosfidin e silikonit dhe indiumit ka shumë avantazhe, por shpesh shfaqet në formën e një materiali pjesa më e madhe në pajisje, drita është e kufizuar në avionin e avionit të formuar nga difuzioni i jonit ose shkëmbimi i protonit, diferenca e indeksit refraktiv është zakonisht relativisht i vogël (rreth 0.02), madhësia e pajisjes është relativisht e madhe. Është e vështirë të përmbushësh nevojat e miniaturizimit dhe integrimit tëpajisje optike, dhe linja e saj e prodhimit është akoma e ndryshme nga linja aktuale e procesit të mikroelektronikës, dhe ekziston një problem i kostos së lartë, kështu që formimi i filmit të hollë është një drejtim i rëndësishëm zhvillimi për litium niobate të përdorur në moduluesit elektro-optikë.