Modulator elektro-optik kinerja dhuwur: modulator lithium niobate film tipis

Modulator elektro-optik kinerja dhuwur:Modulator lithium niobate film tipis

Modulator elektro-optik (Modulator EOM) yaiku modulator sing digawe nggunakake efek elektro-optik saka kristal elektro-optik tartamtu, sing bisa ngowahi sinyal elektronik kecepatan tinggi ing piranti komunikasi dadi sinyal optik. Nalika kristal elektro-optik kena medan listrik sing ditrapake, indeks bias kristal elektro-optik bakal owah, lan karakteristik gelombang optik kristal uga bakal owah, supaya bisa nggayuh modulasi amplitudo, fase, lan kahanan polarisasi sinyal optik, lan ngowahi sinyal elektronik kecepatan tinggi ing piranti komunikasi dadi sinyal optik liwat modulasi.

Saiki, ana telung jinis utamamodulator elektro-optiking pasar: modulator berbasis silikon, modulator indium fosfida lan film tipismodulator lithium niobateAntarane, silikon ora duwe koefisien elektro-optik langsung, kinerjane luwih umum, mung cocok kanggo produksi modulator modulator transceiver transmisi data jarak cendhak, sanajan indium phosphide cocok kanggo modul transceiver jaringan komunikasi optik jarak menengah-dawa, nanging syarat proses integrasi dhuwur banget, biaya relatif dhuwur, lan aplikasi kasebut tundhuk karo watesan tartamtu. Kosok baline, kristal lithium niobate ora mung sugih efek fotoelektrik, efek fotorefraktif sing disetel, efek nonlinier, efek elektro-optik, efek optik akustik, efek piezoelektrik lan efek termoelektrik padha karo siji, lan amarga struktur kisi lan struktur cacat sing sugih, akeh sifat lithium niobate bisa diatur banget dening komposisi kristal, doping unsur, kontrol status valensi, lan liya-liyane. Entuk kinerja fotoelektrik sing unggul, kayata koefisien elektro-optik nganti 30.9pm/V, luwih dhuwur tinimbang indium fosfida, lan duwe efek chirp cilik (efek chirp: nuduhake fenomena frekuensi ing pulsa owah karo wektu sajrone proses transmisi pulsa laser. Efek chirp sing luwih gedhe nyebabake rasio sinyal-kanggo-noise sing luwih murah lan efek nonlinier), rasio kepunahan sing apik (rasio daya rata-rata saka status "on" sinyal menyang status "off"), lan stabilitas piranti sing unggul. Kajaba iku, mekanisme kerja modulator lithium niobate film tipis beda karo modulator berbasis silikon lan modulator indium phosphide sing nggunakake metode modulasi nonlinier, sing nggunakake efek elektro-optik linier kanggo ngemot sinyal sing dimodulasi sacara listrik menyang pembawa optik, lan tingkat modulasi utamane ditemtokake dening kinerja elektroda gelombang mikro, saengga kecepatan modulasi lan linearitas sing luwih dhuwur uga konsumsi daya sing luwih murah bisa digayuh. Adhedhasar ing ndhuwur, lithium niobate wis dadi pilihan sing ideal kanggo nyiapake modulator elektro-optik kinerja dhuwur, sing duwe macem-macem aplikasi ing jaringan komunikasi optik koheren 100G/400G lan pusat data kecepatan ultra-tinggi, lan bisa nggayuh jarak transmisi sing dawa luwih saka 100 kilometer.

Litium niobate minangka bahan subversif saka "revolusi foton", sanajan dibandhingake karo silikon lan indium fosfida nduweni akeh kaluwihan, nanging asring katon ing wujud bahan massal ing piranti kasebut, cahya diwatesi ing pandu gelombang bidang sing dibentuk dening difusi ion utawa ijol-ijolan proton, bedane indeks bias biasane relatif cilik (udakara 0,02), ukuran piranti relatif gedhe. Angel kanggo nyukupi kabutuhan miniaturisasi lan integrasipiranti optik, lan jalur produksine isih beda karo jalur proses mikroelektronika sing sejatine, lan ana masalah biaya sing larang, mula pembentukan film tipis minangka arah pangembangan sing penting kanggo lithium niobate sing digunakake ing modulator elektro-optik.