Өндөр хүчин чадалтай электро-оптик модулятор:нимгэн хальсан литийн ниобат модулятор
Электро-оптик модулятор (EOM модулятор) нь тодорхой цахилгаан оптик талстуудын электро-оптик эффектийг ашиглан хийсэн модулятор бөгөөд холбооны төхөөрөмж дэх өндөр хурдны электрон дохиог оптик дохио болгон хувиргаж чаддаг. Электро-оптик талстыг хэрэглэсэн цахилгаан орон руу оруулахад электро-оптик талстын хугарлын илтгэгч өөрчлөгдөж, талстын оптик долгионы шинж чанарууд мөн өөрчлөгддөг бөгөөд ингэснээр оптик дохионы далайц, фаз болон туйлшралын төлөвийн модуляцийг хэрэгжүүлж, холбооны төхөөрөмж дэх өндөр хурдны электрон дохиог модуляцаар дамжуулан оптик дохио болгон хувиргадаг.
Одоогийн байдлаар гурван үндсэн төрөл байдагэлектро-оптик модуляторуудзах зээл дээр: цахиур дээр суурилсан модуляторууд, индий фосфидын модуляторууд болон нимгэн хальснуудлитийн ниобат модуляторТэдгээрийн дотор цахиур нь шууд электро-оптик коэффициентгүй, гүйцэтгэл нь илүү ерөнхий бөгөөд зөвхөн богино зайн өгөгдөл дамжуулах дамжуулагч модулийн модулятор үйлдвэрлэхэд тохиромжтой, индиум фосфид нь дунд болон урт зайн оптик холбооны сүлжээний дамжуулагч модульд тохиромжтой боловч интеграцийн процессын шаардлага маш өндөр, өртөг харьцангуй өндөр, хэрэглээ нь тодорхой хязгаарлалттай байдаг. Үүний эсрэгээр литийн ниобатын талст нь зөвхөн фотоэлектрик эффект, тогтоосон фоторефрактив эффект, шугаман бус эффект, электро-оптик эффект, акустик оптик эффект, пьезоэлектрик эффект, термоэлектрик эффектээр баялаг бөгөөд торны бүтэц, баялаг согогийн бүтцийн ачаар литийн ниобатын олон шинж чанарыг болор найрлага, элементийн хольц, валентын төлөвийн хяналт гэх мэтээр ихээхэн зохицуулж болно. 30.9pm/V хүртэлх электро-оптик коэффициент зэрэг фотоэлектрик гүйцэтгэлийг бий болгох, инди фосфидоос хамаагүй өндөр бөгөөд бага зэрэг жиргэх эффекттэй (жиргэх эффект: лазер импульсийн дамжуулах процессын явцад импульсийн доторх давтамж цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг үзэгдлийг хэлнэ. Илүү их жиргэх эффект нь дохио-шуугианы харьцааг багасгаж, шугаман бус эффект үүсгэдэг), сайн унтрах харьцаа (дохионы "асаалттай" төлөвөөс "унтраалттай" төлөвт дундаж чадлын харьцаа), төхөөрөмжийн тогтвортой байдлыг дээд зэргээр хангадаг. Үүнээс гадна, нимгэн хальсан литийн ниобат модуляторын ажиллах механизм нь цахиур дээр суурилсан модулятор болон инди фосфидын модуляторын ажиллах механизмаас ялгаатай бөгөөд энэ нь цахилгаан модуляцлагдсан дохиог оптик зөөгч дээр ачаалахын тулд шугаман электро-оптик эффект ашигладаг бөгөөд модуляцийн хурд нь голчлон богино долгионы электродын гүйцэтгэлээр тодорхойлогддог тул модуляцийн хурд болон шугаман чанар өндөр, мөн бага эрчим хүчний хэрэглээг бий болгож чадна. Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн литийн ниобат нь 100G/400G когерент оптик холбооны сүлжээ болон хэт өндөр хурдны өгөгдлийн төвүүдэд өргөн хүрээний хэрэглээтэй, 100 гаруй километрийн урт дамжуулах зайд хүрэх боломжтой өндөр хүчин чадалтай электро-оптик модулятор бэлтгэхэд тохиромжтой сонголт болсон.
Литий ниобата нь "фотоны хувьсгалын" хорлон сүйтгэгч материал бөгөөд цахиур болон индиум фосфидтой харьцуулахад олон давуу талтай боловч төхөөрөмжид их хэмжээний материал хэлбэрээр илэрдэг, гэрэл нь ионы диффуз эсвэл протон солилцоогоор үүссэн хавтгай долгион хөтлөгчөөр хязгаарлагддаг, хугарлын индексийн зөрүү нь ихэвчлэн харьцангуй бага (ойролцоогоор 0.02), төхөөрөмжийн хэмжээ харьцангуй том байдаг. Жижигрүүлэх, нэгтгэх хэрэгцээг хангахад хэцүү байдаг.оптик төхөөрөмжүүд, мөн түүний үйлдвэрлэлийн шугам нь бодит микроэлектроникийн процессын шугамаас өөр хэвээр байгаа бөгөөд өндөр өртөгтэй холбоотой асуудал тул нимгэн хальс үүсгэх нь электро-оптик модуляторт ашигладаг литийн ниобатын хөгжлийн чухал чиглэл юм.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 12-р сарын 24