Литий ниобатының жұқа қабықшасының электрооптикалық модулятордағы рөлі

Литий ниобатының жұқа қабықшасының рөліэлектрооптикалық модулятор
Өнеркәсіптің басынан бастап қазіргі уақытқа дейін бір талшықты байланыстың қуаты миллиондаған есе өсті, ал аз ғана алдыңғы қатарлы зерттеулер ондаған миллион еседен асты. Литий ниобаты біздің өнеркәсібіміздің ортасында үлкен рөл атқарды. Оптикалық талшықты байланыстың алғашқы күндерінде оптикалық сигналдың модуляциясы тікелей бапталғанлазер. Модуляцияның бұл режимі төмен өткізу қабілеттілігі немесе қысқа қашықтық қолданбаларында қолайлы. Жоғары жылдамдықты модуляция және қалааралық қолданбалар үшін өткізу қабілеті жеткіліксіз болады және тарату арнасы қалааралық қолданбаларды қанағаттандыру үшін тым қымбат.
Оптикалық талшықты байланыстың ортасында сигнал модуляциясы байланыс сыйымдылығының жоғарылауын қанағаттандыру үшін жылдамырақ және жылдамырақ болады, ал оптикалық сигнал модуляция режимі бөліне бастайды және қысқа қашықтықтағы желіде және қалааралық магистральдық желіде әртүрлі модуляция режимдері қолданылады. . Қысқа қашықтықтағы желіде арзан тікелей модуляция қолданылады, ал лазерден бөлінген қалааралық магистральдық желіде бөлек «электроптикалық модулятор» қолданылады.
Электроптикалық модулятор сигналды модуляциялау үшін Machzender кедергі құрылымын пайдаланады, жарық электромагниттік толқын, электромагниттік толқын тұрақты кедергі тұрақты басқару жиілігін, фазаны және поляризацияны қажет етеді. Біз интерференциялық жиектер, ашық және күңгірт жиектер деп аталатын сөзді жиі айтамыз, жарық - электромагниттік кедергі күшейетін аймақ, қараңғы - электромагниттік кедергі энергияның әлсіреуіне әкелетін аймақ. Махзендер кедергісі – арнайы құрылымы бар интерферометрдің бір түрі, ол сәулені бөлгеннен кейін бір сәуленің фазасын басқару арқылы басқарылатын кедергі әсері. Басқаша айтқанда, кедергінің нәтижесін кедергі фазасын басқару арқылы басқаруға болады.
Литий ниобаты бұл материал талшықты оптикалық байланыста қолданылады, яғни ол жарықтың фазасын басқару үшін кернеу деңгейін (электрлік сигнал) пайдалана алады, жарық сигналының модуляциясына қол жеткізе алады, бұл электро-оптикалық байланыстар арасындағы байланыс. модулятор және литий ниобаты. Біздің модулятор электрооптикалық модулятор деп аталады, ол электр сигналының тұтастығын да, оптикалық сигналдың модуляция сапасын да ескеруі қажет. Индий фосфидінің және кремний фотоникасының электрлік сигнал сыйымдылығы литий ниобатына қарағанда жақсы, ал оптикалық сигнал сыйымдылығы сәл әлсіз, бірақ оны да пайдалануға болады, бұл нарық мүмкіндігін пайдаланудың жаңа әдісін жасайды.
Керемет электрлік қасиеттерінен басқа, индий фосфиді және кремний фотоникасы литий ниобатында жоқ миниатюризация мен интеграцияның артықшылықтарына ие. Индий фосфиді литий ниобатынан кіші және интеграциялық дәрежесі жоғары, ал кремний фотондары индий фосфидінен кіші және интеграциялық дәрежесі жоғары. Литий ниобатының басы амодуляториндий 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 кірді (128G - 128 миллиард), ал литий ниобаты тағы да жарысқа қатысу үшін шайқасқа шықты және жақын арада осы дәуірді басқарады деп үміттенеді. болашақта 250 миллиард символдық мөлшерлеме нарығына шығуда жетекші орын алады. Литий ниобаты осы нарықты қайтарып алу үшін индий фосфиді мен кремний фотондарының не екенін талдау керек, бірақ литий ниобаты жоқ. Бұл электрлік мүмкіндік, жоғары интеграция, миниатюризация.
Литий ниобатының өзгеруі үш бұрышта жатыр, бірінші бұрыш - электрлік мүмкіндікті жақсарту, екінші бұрыш - интеграцияны жақсарту, үшінші бұрыш - қалай кішірейту. Осы үш техникалық бұрыштың шешімі бір ғана әрекетті қажет етеді, яғни литий ниобат материалын жұқа пленкаға түсіру, оптикалық толқын өткізгіш ретінде литий ниобат материалының өте жұқа қабатын алу, электродты қайта жобалауға, электр қуатын жақсартуға, жақсартуға болады. электр сигналының өткізу қабілеттілігі және модуляция тиімділігі. Электрлік қабілетті жақсарту. Бұл пленканы кремний пластинасына қосуға болады, аралас интеграцияға қол жеткізу үшін литий ниобаты модулятор ретінде, кремний фотонының интеграциясының қалған бөлігі, кремний фотонының миниатюризациясы барлығына анық, литий ниобаты пленкасы және кремний жеңіл аралас интеграциясы, интеграцияны жақсарту , табиғи түрде миниатюризацияға қол жеткізілді.
Жақын болашақта электро-оптикалық модулятор 200 миллиард символдық жылдамдық дәуіріне енуге жақын, индий фосфиді мен кремний фотондарының оптикалық кемшілігі барған сайын айқын бола түсуде, ал литий ниобатының оптикалық артықшылығы барған сайын артып келеді. көрнекті, ал литий ниобаты жұқа пленка модулятор ретінде осы материалдың кемшілігін жақсартады және өнеркәсіп осы «жұқа пленка литий ниобатына», яғни жұқа пленкаға баса назар аударады.литий ниобаты модуляторы. Бұл электрооптикалық модуляторлар саласындағы жұқа қабықшалы литий ниобаттың рөлі.