Modulator éléktro-optik kinerja luhur: modulator litium niobate pilem ipis

Modulator éléktro-optik kinerja luhur:modulator litium niobate pilem ipis

Modulator éléktro-optik (Modulator EOM) nyaéta modulator anu didamel nganggo pangaruh éléktro-optik tina kristal éléktro-optik anu tangtu, anu tiasa ngarobih sinyal éléktronik kecepatan tinggi dina alat komunikasi janten sinyal optik. Nalika kristal éléktro-optik kakeunaan medan listrik anu diterapkeun, indéks bias kristal éléktro-optik bakal robih, sareng karakteristik gelombang optik kristal ogé bakal robih sasuai, supados ngawujudkeun modulasi amplitudo, fase sareng kaayaan polarisasi sinyal optik, sareng ngarobih sinyal éléktronik kecepatan tinggi dina alat komunikasi janten sinyal optik ngalangkungan modulasi.

Ayeuna, aya tilu jinis utamamodulator éléktro-optikdi pasar: modulator basis silikon, modulator indium fosfida sareng film ipismodulator litium niobateDi antarana, silikon teu boga koéfisién éléktro-optik langsung, kinerjana leuwih umum, ngan cocog pikeun produksi modulator modulator transceiver transmisi data jarak pondok, sanajan indium phosphide cocog pikeun modul transceiver jaringan komunikasi optik jarak sedeng-jauh, tapi sarat prosés integrasi kacida luhurna, biayana relatif luhur, aplikasi ieu tunduk kana watesan-watesan anu tangtu. Sabalikna, kristal litium niobate teu ngan ukur beunghar ku éfék fotoéléktrik, éfék fotoréfraktif anu ditetepkeun, éfék nonlinier, éfék éléktro-optik, éfék optik akustik, éfék piézoéléktrik sareng éfék termoelektrik sami sareng hiji, sareng hatur nuhun kana struktur kisi sareng struktur cacad anu beunghar, seueur sipat litium niobate tiasa diatur pisan ku komposisi kristal, doping unsur, kontrol kaayaan valénsi, jsb. Ngahontal kinerja fotoéléktrik anu unggul, sapertos koéfisién éléktro-optik dugi ka 30.9pm/V, sacara signifikan langkung luhur tibatan indium fosfida, sareng gaduh éfék kicauan leutik (éfék kicauan: nujul kana fénoména yén frékuénsi dina pulsa robih sareng waktos salami prosés transmisi pulsa laser. Éfék kicauan anu langkung ageung ngahasilkeun babandingan sinyal-ka-noise anu langkung handap sareng éfék nonlinier), babandingan pamusnahan anu saé (babandingan kakuatan rata-rata kaayaan "on" sinyal ka kaayaan "off"), sareng stabilitas alat anu unggul. Salian ti éta, mékanisme kerja modulator litium niobate pilem ipis béda ti modulator berbasis silikon sareng modulator indium phosphide anu nganggo metode modulasi nonlinier, anu nganggo pangaruh éléktro-optik linier pikeun ngamuat sinyal anu dimodulasi sacara listrik kana pamawa optik, sareng laju modulasi utamina ditangtukeun ku kinerja éléktroda gelombang mikro, janten kecepatan modulasi sareng linieritas anu langkung luhur ogé konsumsi daya anu langkung handap tiasa kahontal. Dumasar kana hal-hal di luhur, litium niobate parantos janten pilihan anu idéal pikeun persiapan modulator éléktro-optik kinerja tinggi, anu gaduh rupa-rupa aplikasi dina jaringan komunikasi optik koheren 100G/400G sareng pusat data kecepatan ultra-tinggi, sareng tiasa ngahontal jarak transmisi anu jauh langkung ti 100 kilométer.

Litium niobate salaku bahan subversif tina "révolusi foton", sanaos dibandingkeun sareng silikon sareng indium fosfida ngagaduhan seueur kaunggulan, tapi sering muncul dina bentuk bahan bulk dina alat, cahaya diwatesan kana waveguide pesawat anu dibentuk ku difusi ion atanapi pertukaran proton, bédana indéks bias biasana relatif alit (sakitar 0,02), ukuran alat relatif ageung. Hésé pikeun minuhan kabutuhan miniaturisasi sareng integrasialat optik, sareng jalur produksina masih béda ti jalur prosés mikroéléktronika anu saleresna, sareng aya masalah biaya anu luhur, janten formasi pilem ipis mangrupikeun arah pamekaran anu penting pikeun litium niobate anu dianggo dina modulator éléktro-optik.