Kemajuan riset sakaModulator elektro-optik lithium niobate film tipis
Modulator elektro-optik minangka piranti inti sistem komunikasi optik lan sistem fotonik gelombang mikro. Modulator iki ngatur panyebaran cahya ing ruang bebas utawa pandu gelombang optik kanthi ngganti indeks bias materi sing disebabake dening medan listrik sing ditrapake. Niobate litium tradisionalmodulator elektro-optikNggunakake bahan niobate litium massal minangka bahan elektro-optik. Bahan niobate litium kristal tunggal didoping sacara lokal kanggo mbentuk pandu gelombang liwat proses difusi titanium utawa ijol-ijolan proton. Bedane indeks bias antarane lapisan inti lan lapisan cladding cilik banget, lan pandu gelombang duwe kemampuan naleni sing kurang apik menyang medan cahya. Dawane total modulator elektro-optik sing dikemas biasane 5 ~ 10 cm.
Teknologi Lithium Niobate on Insulator (LNOI) nyedhiyakake cara sing efektif kanggo ngatasi masalah modulator elektro-optik lithium niobate sing ukurane gedhe. Bedane indeks bias antarane lapisan inti waveguide lan lapisan cladding nganti 0,7, sing ningkatake kemampuan pengikatan mode optik lan efek regulasi elektro-optik saka waveguide, lan wis dadi hotspot riset ing bidang modulator elektro-optik.
Amarga kemajuan teknologi mikro-mesin, pangembangan modulator elektro-optik adhedhasar platform LNOI wis nggawe kemajuan sing cepet, nuduhake tren ukuran sing luwih kompak lan peningkatan kinerja sing terus-terusan. Miturut struktur pandu gelombang sing digunakake, modulator elektro-optik lithium niobate film tipis khas yaiku modulator elektro-optik pandu gelombang sing diukir langsung, hibrida sing dimuat.modulator pandu gelombanglan modulator elektro-optik pandu gelombang terintegrasi silikon hibrida.
Saiki, peningkatan proses etsa garing nyuda banget mundhute waveguide lithium niobate film tipis, metode pemuatan ridge ngatasi masalah kangelan proses etsa sing dhuwur, lan wis nyadari modulator elektro-optik lithium niobate kanthi voltase setengah gelombang kurang saka 1 V, lan kombinasi karo teknologi SOI sing diwasa tundhuk karo tren integrasi hibrida foton lan elektron. Teknologi lithium niobate film tipis nduweni kaluwihan kanggo nyadari mundhute sing sithik, ukuran cilik lan modulator elektro-optik terintegrasi bandwidth gedhe ing chip. Secara teoritis, diprediksi yen dorong-tarik lithium niobate film tipis 3mmModulator M⁃ZBandwidth elektro-optik 3dB bisa tekan nganti 400 GHz, lan bandwidth modulator lithium niobate film tipis sing disiapake sacara eksperimen wis dilapurake mung luwih saka 100 GHz, sing isih adoh saka wates ndhuwur teoritis. Peningkatan sing digawa kanthi ngoptimalake parameter struktural dhasar diwatesi. Ing mangsa ngarep, saka perspektif njelajah mekanisme lan struktur anyar, kayata ngrancang elektroda pandu gelombang koplanar standar minangka elektroda gelombang mikro sing tersegmentasi, kinerja modulator bisa uga luwih ditingkatake.
Kajaba iku, realisasi kemasan chip modulator terintegrasi lan integrasi heterogen on-chip karo laser, detektor, lan piranti liyane minangka kesempatan lan tantangan kanggo pangembangan modulator lithium niobate film tipis ing mangsa ngarep. Modulator elektro-optik lithium niobate film tipis bakal nduweni peran sing luwih penting ing foton gelombang mikro, komunikasi optik, lan bidang liyane.
Wektu kiriman: 07-Apr-2025