Литий ниобатының жұқа қабықшасының рөліэлектрооптикалық модулятор
Сала пайда болғаннан бастап бүгінгі күнге дейін бір талшықты байланыстың сыйымдылығы миллиондаған есеге артты, ал аздаған озық зерттеулер ондаған миллион еседен асты. Литий ниобаты біздің саламыздың ортасында үлкен рөл атқарды. Оптикалық талшықты байланыстың алғашқы кезеңдерінде оптикалық сигналдың модуляциясы тікелей ...лазерМодуляцияның бұл режимі төмен өткізу қабілеттілігінде немесе қысқа қашықтықтағы қолданбаларда қолайлы. Жоғары жылдамдықты модуляция және ұзақ қашықтықтағы қолданбалар үшін өткізу қабілеттілігі жеткіліксіз болады және тарату арнасы ұзақ қашықтықтағы қолданбаларды қанағаттандыру үшін тым қымбат болады.
Оптикалық талшықты байланыстың ортасында сигнал модуляциясы байланыс сыйымдылығының артуына сәйкес жылдамырақ және жылдамырақ болады, ал оптикалық сигнал модуляциясы режимі бөліне бастайды, ал қысқа қашықтықтағы желілерде және ұзақ қашықтықтағы магистральдық желілерде әртүрлі модуляция режимдері қолданылады. Қысқа қашықтықтағы желілерде арзан тікелей модуляция қолданылады, ал ұзақ қашықтықтағы магистральдық желілерде лазерден бөлінген бөлек «электро-оптикалық модулятор» қолданылады.
Электроптикалық модулятор сигналды модуляциялау үшін Махзендерлер интерференциялық құрылымын пайдаланады, жарық - электромагниттік толқын, электромагниттік толқынның тұрақты интерференциясы тұрақты жиілікті, фазаны және поляризацияны басқаруды қажет етеді. Біз интерференциялық жолақтар, жарық және қараңғы жолақтар деп аталатын сөзді жиі қолданамыз, жарық - электромагниттік интерференция күшейетін аймақ, қараңғы - электромагниттік интерференция энергияның әлсіреуіне әкелетін аймақ. Махзендерлер интерференциясы - арнайы құрылымы бар интерферометрдің бір түрі, ол сәулені бөлгеннен кейін сол сәуленің фазасын басқару арқылы басқарылатын интерференциялық әсер. Басқаша айтқанда, интерференция нәтижесін интерференция фазасын басқару арқылы басқаруға болады.
Литий ниобаты бұл материал оптикалық талшықты байланыста қолданылады, яғни ол жарық фазасын басқару, жарық сигналының модуляциясына қол жеткізу үшін кернеу деңгейін (электрлік сигнал) пайдалана алады, бұл электро-оптикалық модулятор мен литий ниобаты арасындағы қатынас. Біздің модуляторымыз электро-оптикалық модулятор деп аталады, ол электр сигналының тұтастығын да, оптикалық сигналдың модуляция сапасын да ескеруі керек. Индий фосфиді мен кремний фотоникасының электр сигнал сыйымдылығы литий ниобатына қарағанда жақсырақ, ал оптикалық сигнал сыйымдылығы сәл әлсіз, бірақ оны да пайдалануға болады, бұл нарықтық мүмкіндікті пайдаланудың жаңа тәсілін жасайды.
Индий фосфиді мен кремний фотоникасының тамаша электрлік қасиеттерінен басқа, литий ниобатында жоқ миниатюризация және интеграция артықшылықтары бар. Индий фосфиді литий ниобатынан кішірек және жоғары интеграция дәрежесіне ие, ал кремний фотондары индий фосфидінен кішірек және жоғары интеграция дәрежесіне ие. Литий ниобатының басымодуляториндий фосфидінен екі есе ұзын, және ол тек модулятор бола алады және басқа функцияларды біріктіре алмайды.
Қазіргі уақытта электро-оптикалық модулятор 100 миллиард символдық жылдамдық дәуіріне аяқ басты (128G - 128 миллиард), ал литий ниобаты тағы да бәсекелестікке қатысу үшін күреске кірісті және жақын арада осы дәуірді басқарып, 250 миллиард символдық жылдамдық нарығына кіруде көшбасшылықты қолға алуға үміттенеді. Литий ниобаты бұл нарықты қайта жаулап алуы үшін индий фосфиді мен кремний фотондарының құрамында не бар екенін, ал литий ниобатында не жоқ екенін талдау қажет. Бұл электрлік мүмкіндік, жоғары интеграция, миниатюризация.
Литий ниобатын өзгерту үш бұрышта жатыр, бірінші бұрыш - электрлік қабілетті қалай жақсартуға болады, екінші бұрыш - интеграцияны қалай жақсартуға болады, ал үшінші бұрыш - миниатюризациялау. Бұл үш техникалық бұрыштың шешімі тек бір әрекетті қажет етеді, яғни литий ниобатын материалды жұқа пленкамен жабу, оптикалық толқын өткізгіш ретінде литий ниобатын материалдың өте жұқа қабатын алу, электродты қайта жобалау, электрлік сыйымдылықты жақсарту, электрлік сигналдың өткізу қабілетін және модуляция тиімділігін жақсарту. Электрлік қабілетті жақсарту. Бұл пленканы кремний пластинасына да бекітуге болады, аралас интеграцияға қол жеткізу үшін, литий ниобатын модулятор ретінде пайдалану, кремний фотонын интеграциялаудың қалған бөлігі, кремний фотонын миниатюризациялау қабілеті барлығына айқын, литий ниобатын пленкамен және кремний жарықымен аралас интеграциялау, интеграцияны жақсарту, табиғи түрде миниатюризацияға қол жеткізу.
Жақын арада электро-оптикалық модулятор 200 миллиард символдық жылдамдық дәуіріне аяқ басуға жақын, индий фосфиді мен кремний фотондарының оптикалық кемшілігі барған сайын айқындала түсуде, ал литий ниобатының оптикалық артықшылығы барған сайын айқындала түсуде, ал литий ниобатының жұқа пленкасы бұл материалдың модулятор ретіндегі кемшілігін жақсартады, ал өнеркәсіп осы «жұқа пленкалы литий ниобатына», яғни жұқа пленкаға назар аударады.литий ниобаты модуляторыБұл электрооптикалық модуляторлар саласындағы жұқа қабықшалы литий ниобатының рөлі.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 22 қазан