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, электрооптикалық кристалдың сыну көрсеткіші өзгереді, амплитуданың, фазаның модуляциясын жүзеге асыру үшін кристалдың оптикалық толқындық сипаттамалары да сәйкесінше өзгереді. және оптикалық сигналдың поляризациялық күйі және байланыс құрылғысындағы жоғары жылдамдықты электрондық сигналды модуляция арқылы оптикалық сигналға түрлендіру.
Қазіргі уақытта үш негізгі түрі барэлектрооптикалық модуляторларнарықта: кремний негізіндегі модуляторлар, индий фосфидті модуляторлар және жұқа пленкалитий ниобаты модуляторы. Олардың ішінде кремнийдің тікелей электро-оптикалық коэффициенті жоқ, өнімділігі анағұрлым жалпы, тек қысқа қашықтыққа деректерді беру қабылдағыш модулінің модуляторын өндіру үшін жарамды, индий фосфиді орта қашықтыққа оптикалық байланыс желісінің қабылдағыш модулі үшін жарамды болғанымен, бірақ интеграциялық процеске қойылатын талаптар өте жоғары, құны салыстырмалы түрде жоғары, қолдану белгілі бір шектеулерге ұшырайды. Керісінше, литий ниобаты кристалы фотоэлектрлік әсерге, орнатылған фоторефрактивтік эффектке, сызықты емес эффектке, электро-оптикалық эффектке, акустикалық оптикалық эффектке, пьезоэлектрлік эффектке және термоэлектрлік эффектке ғана бай емес, сонымен қатар тор құрылымы мен бай ақаулық құрылымы арқасында , литий ниобатының көптеген қасиеттері кристалдық құрамымен, элементімен айтарлықтай реттелуі мүмкін допинг, валенттік күйді бақылау және т.б. 30,9pm/V дейінгі электро-оптикалық коэффициенті сияқты индий фосфидінен айтарлықтай жоғары және шағын шықырлау әсері бар жоғары фотоэлектрлік өнімділікке қол жеткізіңіз (шықырлау әсері: Импульс ішіндегі жиілік лазерлік импульсті жіберу процесі кезінде уақыт бойынша өзгереді 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 тасымалдаушыға жүктеу үшін сызықтық электро-оптикалық әсерді қолданатын сызықты емес модуляция әдістерін пайдаланатын кремний негізіндегі модулятор мен индий фосфиді модуляторынан ерекшеленеді, және модуляция жылдамдығы негізінен микротолқынды электродтың өнімділігімен анықталады, сондықтан модуляция жылдамдығы мен сызықтылығы жоғарырақ, сонымен қатар төменірек қуат тұтынуға қол жеткізуге болады. Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, литий ниобаты 100G/400G когерентті оптикалық байланыс желілерінде және ультра жоғары жылдамдықты деректер орталықтарында кең ауқымды қолданбаларға ие, өнімділігі жоғары электрооптикалық модуляторларды дайындау үшін тамаша таңдау болды. 100 километрден астам ұзақ беріліс қашықтықтарына қол жеткізу.
Литий ниобаты «фотондық революцияның» диверсиялық материалы ретінде, кремний және индий фосфидімен салыстырғанда көптеген артықшылықтарға ие, бірақ ол көбінесе құрылғыда сусымалы материал түрінде пайда болады, жарық иондар түзетін жазық толқын өткізгішімен шектеледі. диффузия немесе протон алмасу, сыну көрсеткішінің айырмашылығы әдетте салыстырмалы түрде аз (шамамен 0,02), құрылғы өлшемі салыстырмалы түрде үлкен. 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