Судалгааны явцнимгэн хальсан литийн ниобат цахилгаан оптик модулятор
Цахилгаан оптик модулятор нь оптик холбооны систем ба бичил долгионы фотоник системийн үндсэн төхөөрөмж юм. Энэ нь хэрэглэсэн цахилгаан талбайн улмаас үүссэн материалын хугарлын илтгэгчийг өөрчлөх замаар чөлөөт орон зайд эсвэл оптик долгионы хөтлүүрт тархах гэрлийг зохицуулдаг. Уламжлалт литийн ниобатцахилгаан оптик модуляторзадгай лити ниобат материалыг цахилгаан оптик материал болгон ашигладаг. Нэг талст литийн ниобат материал нь титаны тархалт эсвэл протон солилцооны процессоор долгионы хөтлүүр үүсгэхийн тулд орон нутгийн найрлагад нэмэлт бодис агуулдаг. Үндсэн давхарга ба бүрээсийн давхаргын хоорондох хугарлын индексийн ялгаа нь маш бага бөгөөд долгионы хөтлүүр нь гэрлийн талбартай холбогдох чадвар муутай байдаг. Савласан цахилгаан оптик модуляторын нийт урт нь ихэвчлэн 5~10 см байдаг.
Lithium Niobate on Insulator (LNOI) технологи нь том хэмжээтэй лити ниобат цахилгаан оптик модуляторын асуудлыг шийдвэрлэх үр дүнтэй арга юм. Долгион хөтлүүрийн үндсэн давхарга ба бүрээсийн давхаргын хоорондох хугарлын илтгэгчийн зөрүү 0.7 хүртэл байгаа нь долгион хөтлүүрийн оптик горимыг холбох чадвар, цахилгаан оптик зохицуулалтын нөлөөг ихээхэн сайжруулж, цахилгаан оптик модуляторын чиглэлээр судалгааны халуун цэг болсон.
Бичил боловсруулах технологийн дэвшлийн ачаар LNOI платформ дээр суурилсан цахилгаан оптик модуляторуудыг хөгжүүлэх нь хурдацтай ахиц дэвшил гаргаж, илүү авсаархан хэмжээтэй, гүйцэтгэлийг тасралтгүй сайжруулах чиг хандлагыг харуулж байна. Ашигласан долгионы хөтлүүрийн бүтцийн дагуу ердийн нимгэн хальсан лити ниобат цахилгаан оптик модуляторууд нь шууд сийлсэн долгион хөтлүүрийн цахилгаан оптик модулятор, ачаалалтай эрлийз юм.долгион хөтлүүрийн модуляторуудболон эрлийз цахиурын нэгдсэн долгион хөтлүүр цахилгаан оптик модуляторууд.
Одоогийн байдлаар хуурай сийлбэрийн процессыг сайжруулснаар нимгэн хальсан литийн ниобатын долгионы хөшүүргийн алдагдлыг эрс багасгаж, нурууг ачаалах арга нь сийлбэр хийх процессын өндөр хүндрэлийг шийдэж, хагас долгионы 1 В-оос бага хүчдэлтэй литийн ниобатын цахилгаан оптик модуляторыг олж авсан бөгөөд боловсорч гүйцсэн SOI технологитой хослуулсан нь цахилгаан эрчим хүчний интеграцчлалын чиг хандлагад нийцэж байна. Нимгэн хальсан литийн ниобат технологи нь чип дээр бага алдагдалтай, жижиг хэмжээтэй, том зурвасын өргөнтэй нэгдсэн цахилгаан оптик модуляторыг хэрэгжүүлэх давуу талтай. Онолын хувьд 3мм нимгэн хальсан литийн ниобат түлхэлттэй гэж таамаглаж байна.M⁃Z модуляторууд3dB цахилгаан оптик зурвасын өргөн нь 400 ГГц хүртэл хүрч чаддаг ба туршилтаар бэлтгэсэн нимгэн хальсан литийн ниобат модуляторын зурвасын өргөн нь 100 ГГц-ээс арай илүү байгаа нь онолын дээд хязгаараас хол хэвээр байна. Бүтцийн үндсэн параметрүүдийг оновчтой болгосноор гарсан сайжруулалт хязгаарлагдмал байна. Ирээдүйд стандарт давалгааны электродыг сегментчилсэн богино долгионы электрод болгон зохион бүтээх гэх мэт шинэ механизм, бүтцийг судлах үүднээс модуляторын ажиллагааг улам сайжруулах боломжтой.
Нэмж дурдахад, нэгдмэл модулятор чип сав баглаа боодол, лазер, детектор болон бусад төхөөрөмжтэй чип дээрх гетероген интеграцийг хэрэгжүүлэх нь нимгэн хальсан литийн ниобат модуляторуудыг ирээдүйд хөгжүүлэх боломж бөгөөд сорилт юм. Нимгэн хальсан лити ниобат цахилгаан оптик модулятор нь богино долгионы фотон, оптик холбоо болон бусад салбарт илүү чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.
Шуудангийн цаг: 2025-04-07