Жоғары өнімділік электрооптикалық модулятор:жұқа үлбірлі литий ниобат модуляторы
Электроптикалық модулятор (EOM модуляторы) байланыс құрылғыларындағы жоғары жылдамдықты электрондық сигналдарды оптикалық сигналдарға түрлендіруге болатын белгілі бір электр-оптикалық кристалдардың электр-оптикалық әсерін қолдану арқылы жасалған модулятор болып табылады. Электроптикалық кристалға қолданылған электр өрісі әсер еткенде, оптикалық сигналдың амплитудасының, фазасының және поляризация күйінің модуляциясын жүзеге асыру үшін электрооптикалық кристалдың сыну көрсеткіші өзгереді, ал кристалдың оптикалық толқындық сипаттамалары да сәйкесінше өзгереді және байланыс құрылғысындағы жоғары жылдамдықты электрондық сигналды оптикалық сигналға түрлендіреді.
Қазіргі уақытта үш негізгі түрі барэлектрооптикалық модуляторларнарықта: кремний негізіндегі модуляторлар, индий фосфидті модуляторлар және жұқа пленкалитий ниобаты модуляторы. Олардың ішінде кремнийдің тікелей электр-оптикалық коэффициенті жоқ, өнімділігі анағұрлым жалпы, тек қысқа қашықтыққа мәліметтерді жіберу қабылдағыш модулінің модуляторын, индий фосфиді орта қашықтыққа оптикалық байланыс желісінің қабылдағыш модулі үшін жарамды болғанымен, бірақ интеграция процесінің талаптары өте жоғары, құны салыстырмалы түрде жоғары, қолдану белгілі бір шектеулерге бағынады. Керісінше, литий ниобаты кристалы фотоэффектке бай ғана емес, орнатылған фоторефрактивтік эффект, сызықты емес эффект, электр-оптикалық эффект, акустикалық-оптикалық эффект, пьезоэлектрлік эффект және термоэлектрлік эффект бірге тең және оның торлы құрылымы мен бай ақаулық құрылымының арқасында литий элементінің көптеген қасиеттерін жоғарылатуға болады. допинг, валенттік күйді бақылау және т.б. 30,9pm/V дейінгі электро-оптикалық коэффициенті сияқты жоғары фотоэлектрлік өнімділікке қол жеткізіңіз, бұл индий фосфидінен айтарлықтай жоғары және аздаған шырылдау эффектісі бар (шықырлау эффектісі: импульс ішіндегі жиіліктің өзгеретін құбылысты білдіреді, бұл лазерді жіберу процесі кезінде үлкен импульстің үлкен импульс беруіне әкеледі. сигнал-шу қатынасы және сызықты емес әсер), жақсы өшу коэффициенті (сигналдың «қосулы» күйінің «өшірулі» күйіне орташа қуат қатынасы) және құрылғының жоғары тұрақтылығы. Сонымен қатар, жұқа қабықшалы литий ниобаттық модулятордың жұмыс механизмі электрлік модуляцияланған сигналды оптикалық тасымалдағышқа жүктеу үшін сызықтық электро-оптикалық әсерді қолданатын кремний негізіндегі модулятор мен индий фосфидті модулятордан ерекшеленеді, ал модуляция жылдамдығы негізінен электромагниттік сызығының өнімділігімен және электромагниттік жылдамдықпен анықталады. қуат тұтынуға қол жеткізуге болады. Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, литий ниобаты 100G/400G когерентті оптикалық байланыс желілерінде және ультра жоғары жылдамдықты деректер орталықтарында қолданудың кең ауқымына ие және 100 километрден астам ұзақ тасымалдау қашықтығына қол жеткізе алатын өнімділігі жоғары электрооптикалық модуляторларды дайындау үшін тамаша таңдау болды.
Литий ниобаты «фотондық революцияның» диверсиялық материалы ретінде кремний және индий фосфидімен салыстырғанда көптеген артықшылықтарға ие, бірақ ол көбінесе құрылғыда сусымалы материал түрінде көрінеді, жарық иондық диффузия немесе протон алмасу арқылы түзілетін жазық толқындық бағыттағышпен шектеледі, сыну көрсеткіші әдетте салыстырмалы түрде үлкен емес (салыстырмалы түрде 02). Миниатюризация және интеграция қажеттіліктерін қанағаттандыру қиыноптикалық құрылғылар, және оның өндірістік желісі әлі де нақты микроэлектроника технологиялық желісінен ерекшеленеді және жоғары құны проблемасы бар, сондықтан жұқа пленка қалыптастыру электро-оптикалық модуляторларда қолданылатын литий ниобаты үшін маңызды даму бағыты болып табылады.
Жіберу уақыты: 24 желтоқсан 2024 ж