Судалгааны явцнимгэн хальсан литийн ниобат электро-оптик модулятор
Цахилгаан-оптик модулятор нь оптик холбооны систем болон богино долгионы фотоник системийн гол төхөөрөмж юм. Энэ нь цахилгаан орны нөлөөгөөр үүссэн материалын хугарлын илтгэгчийг өөрчлөх замаар чөлөөт орон зайд тархаж буй гэрлийг эсвэл оптик долгион хөтлөгчийг зохицуулдаг. Уламжлалт литийн ниобатадэлектро-оптик модуляторлитийн ниобатын материалыг электро-оптик материал болгон ашигладаг. Дан талст литийн ниобатын материалыг титаны диффуз эсвэл протон солилцооны процессоор долгион хөтлөгч үүсгэхийн тулд орон нутагт допинг хийдэг. Гол давхарга болон бүрхүүлийн давхаргын хоорондох хугарлын индексийн зөрүү маш бага бөгөөд долгион хөтлөгч нь гэрлийн оронтой холбох чадвар муутай байдаг. Савласан электро-оптик модуляторын нийт урт нь ихэвчлэн 5~10 см байдаг.
Тусгаарлагч дээрх литийн ниобат (LNOI) технологи нь литийн ниобатын электро-оптик модуляторын том хэмжээтэй асуудлыг шийдвэрлэх үр дүнтэй аргыг санал болгодог. Долгион хөтлүүрийн цөм давхарга болон бүрхүүлийн давхаргын хоорондох хугарлын илтгэгчийн зөрүү 0.7 хүртэл байдаг нь долгион хөтлүүрийн оптик горимын холболтын чадвар болон электро-оптик зохицуулалтын үр нөлөөг ихээхэн нэмэгдүүлдэг бөгөөд электро-оптик модуляторын салбарын судалгааны халуун цэг болсон.
Микро боловсруулалтын технологийн дэвшлийн ачаар LNOI платформ дээр суурилсан электро-оптик модуляторуудын хөгжил хурдацтай ахиц дэвшил гаргаж, илүү авсаархан хэмжээ, гүйцэтгэлийг тасралтгүй сайжруулах чиг хандлагыг харуулж байна. Ашигласан долгион хөтлүүрийн бүтцийн дагуу ердийн нимгэн хальсан литийн ниобатын электро-оптик модуляторууд нь шууд сийлсэн долгион хөтлүүрийн электро-оптик модуляторууд, ачаалалтай эрлийз юм.долгион хөтлөгч модуляторуудболон эрлийз цахиурын нэгдсэн долгион хөтлүүрийн электро-оптик модуляторууд.
Одоогийн байдлаар хуурай сийлбэрийн процессыг сайжруулснаар нимгэн хальсан литийн ниобатын долгион хөтлүүрийн алдагдлыг эрс багасгаж, нурууны ачааллын арга нь сийлбэрийн процессын өндөр хүндрэлийн асуудлыг шийдэж, 1 В-оос бага хагас долгионы хүчдэлтэй литийн ниобатын электро-оптик модуляторыг бий болгосон бөгөөд дэвшилтэт SOI технологитой хослуулсан нь фотон ба электроны эрлийз интеграцийн чиг хандлагыг хангаж байна. Нимгэн хальсан литийн ниобатын технологи нь чип дээр бага алдагдал, жижиг хэмжээтэй, том зурвасын өргөнтэй интеграцчилагдсан электро-оптик модуляторыг бий болгох давуу талтай. Онолын хувьд 3 мм-ийн нимгэн хальсан литийн ниобатын түлхэлт-таталт гэж таамаглаж байна.M⁃Z модуляторууд3dB электро-оптик зурвасын өргөн нь 400 GHz хүртэл хүрч чаддаг бөгөөд туршилтаар бэлтгэсэн нимгэн хальсан литийн ниобатын модуляторын зурвасын өргөн нь 100 GHz-ээс арай илүү гэж мэдээлсэн бөгөөд энэ нь онолын дээд хязгаараас хол байна. Үндсэн бүтцийн параметрүүдийг оновчтой болгосноор бий болсон сайжруулалт хязгаарлагдмал байна. Ирээдүйд стандарт копланар долгион хөтлүүрийн электродыг сегментчилсэн богино долгионы электрод болгон зохион бүтээх гэх мэт шинэ механизм, бүтцийг судлах үүднээс модуляторын гүйцэтгэлийг улам сайжруулж магадгүй юм.
Үүнээс гадна, нэгдсэн модуляторын чип сав баглаа боодол болон лазер, илрүүлэгч болон бусад төхөөрөмжтэй чип дээрх олон төрлийн интеграцийг хэрэгжүүлэх нь нимгэн хальсан литийн ниобатын модуляторын ирээдүйн хөгжлийн боломж ба сорилт юм. Нимгэн хальсан литийн ниобатын электро-оптик модулятор нь богино долгионы фотон, оптик холбоо болон бусад салбарт илүү чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 4-р сарын 7