Undersyksfoarútgong fantinne film lithium niobaat elektro-optyske modulator
In elektro-optyske modulator is it kearnapparaat fan in optysk kommunikaasjesysteem en in mikrogolffotonysk systeem. It regelet de ljochtfersprieding yn 'e frije romte of optyske golflieder troch de brekingsyndeks fan it materiaal te feroarjen, feroarsake troch it oanbrochte elektryske fjild. De tradisjonele lithium niobaatelektro-optyske modulatorbrûkt bulk lithium niobaatmateriaal as elektro-optysk materiaal. It ienkristalline lithium niobaatmateriaal wurdt lokaal dopeare om in golflieder te foarmjen troch titaniumdiffúzje of protonútwikselingsproses. It ferskil yn brekkingsyndeks tusken de kearnlaach en de bekledingslaach is tige lyts, en de golflieder hat in minne bindingsfermogen oan it ljochtfjild. De totale lingte fan 'e ynpakte elektro-optyske modulator is meastentiids 5~10 sm.
Lithium Niobate on Insulator (LNOI) technology biedt in effektive manier om it probleem fan grutte lithium niobate elektro-optyske modulator op te lossen. It ferskil yn brekingsyndeks tusken de kearnlaach fan 'e golflieder en de bekledingslaach is oant 0.7, wat de optyske modusbindingsfermogen en it elektro-optyske regeljouwingseffekt fan 'e golflieder sterk ferbetteret, en is in ûndersykshotspot wurden op it mêd fan elektro-optyske modulator.
Troch de foarútgong fan mikro-bewerkingstechnology hat de ûntwikkeling fan elektro-optyske modulators basearre op it LNOI-platfoarm rappe foarútgong makke, mei in trend fan kompakter grutte en trochgeande ferbettering fan prestaasjes. Neffens de brûkte golfliederstruktuer binne de typyske tinne-film lithium niobaat elektro-optyske modulators direkt etste golflieder elektro-optyske modulators, laden hybridegolfliedermodulatorenen hybride silisium yntegreare golflieder elektro-optyske modulators.
Op it stuit ferminderet de ferbettering fan it droege etsproses it ferlies fan tinne-film lithium niobaat-golflieder sterk, de ridge loading-metoade lost it probleem fan hege etsproses-muoeilikheid op, en hat de lithium niobaat elektro-optyske modulator realisearre mei in spanning fan minder as 1 V healgolf, en de kombinaasje mei folwoeksen SOI-technology foldocht oan 'e trend fan foton- en elektronhybride-yntegraasje. Tinne-film lithium niobaattechnology hat foardielen yn it realisearjen fan leech ferlies, lytse grutte en grutte bânbreedte yntegreare elektro-optyske modulator op chip. Teoretysk wurdt foarsein dat de 3 mm tinne-film lithium niobaat push-pullM⁃Z modulatorsIn elektro-optyske bânbreedte fan 3dB kin oant 400 GHz berikke, en de bânbreedte fan 'e eksperiminteel taret tinne-film lithium niobaatmodulator is rapportearre krekt mear as 100 GHz te wêzen, wat noch fier fan 'e teoretyske boppeste limyt is. De ferbettering dy't brocht wurdt troch it optimalisearjen fan 'e basisstrukturele parameters is beheind. Yn 'e takomst, út it perspektyf fan it ferkennen fan nije meganismen en struktueren, lykas it ûntwerpen fan 'e standert koplanêre golfliederelektrode as in segmintearre mikrogolfelektrode, kinne de prestaasjes fan 'e modulator fierder ferbettere wurde.
Derneist is de realisaasje fan yntegreare modulatorchip-ferpakking en heterogene yntegraasje op 'e chip mei lasers, detektors en oare apparaten sawol in kâns as in útdaging foar de takomstige ûntwikkeling fan tinne-film lithium niobaat-modulatoren. De tinne-film lithium niobaat elektro-optyske modulator sil in wichtiger rol spylje yn mikrogolffotonen, optyske kommunikaasje en oare fjilden.
Pleatsingstiid: 7 april 2025