Өндөр хүчин чадалтай цахилгаан оптик модулятор: нимгэн хальсан литийн ниобат модулятор

Өндөр хүчин чадалтай цахилгаан оптик модулятор:нимгэн хальсан литийн ниобат модулятор

Цахилгаан оптик модулятор (EOM модулятор) нь холбооны төхөөрөмж дэх өндөр хурдны электрон дохиог оптик дохио болгон хувиргах чадвартай тодорхой цахилгаан оптик талстуудын цахилгаан оптик нөлөөг ашиглан хийсэн модулятор юм. Цахилгаан оптик болорыг хэрэглэсэн цахилгаан талбайд үзүүлэхэд цахилгаан оптик болорын хугарлын илтгэгч өөрчлөгдөж, оптик дохионы далайц, фаз, туйлшралын төлөвийн модуляцийг хэрэгжүүлэх, өндөр хурдны электрон дохиог холбооны төхөөрөмжөөр дамжуулан оптик дохио болгон хувиргах зорилгоор болорын оптик долгионы шинж чанар өөрчлөгдөнө.

Одоогийн байдлаар гурван үндсэн төрөл байдагцахилгаан оптик модуляторуудзах зээл дээр: цахиурт суурилсан модулятор, индий фосфидын модулятор, нимгэн хальслитийн ниобат модулятор. Тэдгээрийн дотроос цахиур нь шууд цахилгаан оптик коэффициентгүй, гүйцэтгэл нь илүү ерөнхий, зөвхөн ойрын зайн өгөгдөл дамжуулах дамжуулагч модуль модулятор үйлдвэрлэхэд тохиромжтой, индий фосфид нь дунд холын зайн оптик холбооны сүлжээний дамжуулагч модульд тохиромжтой боловч интеграцийн процессын шаардлага маш өндөр, өртөг нь харьцангуй өндөр, хэрэглээ нь тодорхой хязгаарлалттай байдаг. Үүний эсрэгээр, литийн ниобат болор нь зөвхөн фотоэлектрик эффект, тогтсон гэрэл хугарлын эффект, шугаман бус эффект, цахилгаан оптик эффект, акустик оптик эффект, пьезоэлектрик эффект, термоэлектрик эффект зэргээр баялаг төдийгүй торны бүтэц, баялаг согог бүтцийн ачаар нииобатын элементийн олон шинж чанарыг агуулах боломжтой. допинг, валентийн төлөвийн хяналт гэх мэт. 30.9pm/V хүртэлх цахилгаан оптик коэффициент нь индий фосфидынхоос хамаагүй өндөр, жижиг жиргээний эффект гэх мэт өндөр фотоэлектрик гүйцэтгэлд хүрнэ (жирхэх нөлөө: лазер дамжуулах явцад импульсийн давтамж нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг үзэгдлийг хэлнэ. дохио-дуу чимээний харьцаа ба шугаман бус нөлөө), унтрах сайн харьцаа (дохионы "асаалттай" төлөвөөс "унтраах" төлөвийн дундаж чадлын харьцаа), төхөөрөмжийн өндөр тогтвортой байдал. Нэмж дурдахад, нимгэн хальсан литийн ниобат модуляторын ажиллах механизм нь шугаман бус модуляцын аргуудыг ашигладаг цахиурт суурилсан модулятор ба индий фосфидын модулятороос ялгаатай бөгөөд цахилгаан модуляцлагдсан дохиог оптик зөөвөрлөгч рүү ачаалахад шугаман электро-оптик эффект ашигладаг бөгөөд модуляцын хурд нь голчлон цахилгаан модуляцын хурд, цахилгаан дамжуулах шугамын гүйцэтгэлээр тодорхойлогддог. эрчим хүчний хэрэглээг хангах боломжтой. Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн литийн ниобат нь 100G/400G уялдаа холбоо бүхий оптик холбооны сүлжээ, хэт өндөр хурдны дата төвүүдэд өргөн хүрээний хэрэглээтэй, 100 км-ээс илүү урт дамжуулах зайд хүрэх өндөр хүчин чадалтай цахилгаан оптик модулятор бэлтгэхэд тохиромжтой сонголт болсон.

Лити ниобат нь "фотоны хувьсгал"-ын хорлон сүйтгэх материал болох хэдий ч цахиур, индий фосфидтэй харьцуулахад олон давуу талтай боловч энэ нь ихэвчлэн төхөөрөмжид задгай материал хэлбэрээр илэрдэг, гэрэл нь ионы тархалт эсвэл протоны солилцооноос үүссэн хавтгай долгионы хөтлүүрээр хязгаарлагддаг, хугарлын индекс нь ихэвчлэн харьцангуй бага байдаг (хэлбэрийн зөрүү нь харьцангуй бага байдаг). Жижигжүүлэх, нэгтгэх хэрэгцээг хангахад хэцүү байдагоптик төхөөрөмж, мөн түүний үйлдвэрлэлийн шугам нь бодит микроэлектроникийн процессын шугамаас ялгаатай хэвээр байгаа бөгөөд өндөр өртөгтэй асуудал байгаа тул нимгэн хальс үүсгэх нь цахилгаан оптик модуляторуудад хэрэглэгддэг литийн ниобатыг хөгжүүлэх чухал чиглэл юм.