Серія модуляторів Eo: Чому ніобат літію називають оптичним кремнієм

Ніобат літію також відомий як оптичний кремній. Існує приказка, що «ніобат літію для оптичного зв'язку — це те саме, що кремній для напівпровідників». Важливість кремнію в електронній революції, то що ж робить галузь такою оптимістично налаштованою щодо матеріалів на основі ніобату літію?

Ніобат літію (LiNbO3) відомий у промисловості як «оптичний кремній». Окрім природних переваг, таких як добра фізична та хімічна стабільність, широке оптично прозоре вікно (0,4 м ~ 5 м) та великий електрооптичний коефіцієнт (33 = 27 пм/В), ніобат літію також є різновидом кристала з багатими джерелами сировини та низькою ціною. Він широко використовується у високопродуктивних фільтрах, електрооптичних пристроях, голографічних накопичувачах, 3D-голографічних дисплеях, нелінійних оптичних пристроях, оптичному квантовому зв'язку тощо. У галузі оптичного зв'язку ніобат літію в основному відіграє роль модуляції світла та став основним продуктом у сучасних високошвидкісних електрооптичних модуляторах.Eo модулятор) ринок.

图片13

Наразі в промисловості існують три основні технології модуляції світла: електрооптичні модулятори (Eo-модулятори) на основі кремнію, фосфіду індію таніобат літіюматеріальні платформи. Кремнієвий оптичний модулятор в основному використовується в модулях приймачів передачі даних ближнього радіусу дії, модулятор фосфіду індію в основному використовується в модулях приймачів оптичних комунікаційних мереж середнього та великого радіусу дії, а електрооптичний модулятор на основі ніобату літію (Eo-модулятор) в основному використовується в когерентному зв'язку магістральних мереж великого радіусу дії та в однохвильових надшвидкісних центрах обробки даних зі швидкістю 100/200 Гбіт/с. Серед трьох вищезгаданих платформ матеріалів для надшвидкісних модуляторів тонкоплівковий модулятор на основі ніобату літію, що з'явився в останні роки, має перевагу в пропускній здатності, з якою не можуть зрівнятися інші матеріали.

Ніобат літію - це різновид неорганічної речовини, хімічна формулаLiNbO3, - це негативний кристал, сегнетоелектричний кристал, поляризований кристал ніобату літію з п'єзоелектричними, сегнетоелектричними, фотоелектричними, нелінійно-оптичними, термоелектричними та іншими властивостями матеріалу, а також з фоторефракційним ефектом. Кристал ніобату літію є одним з найбільш широко використовуваних нових неорганічних матеріалів, він є хорошим п'єзоелектричним матеріалом для енергообміну, сегнетоелектричним матеріалом, електрооптичним матеріалом, ніобат літію як електрооптичний матеріал в оптичному зв'язку відіграє певну роль у модуляції світла.

Матеріал на основі ніобату літію, відомий як «оптичний кремній», виготовлений за допомогою новітнього мікро-нанопроцесу для обробки шару діоксиду кремнію (SiO2) на кремнієвій підкладці парою, склеювання підкладки з ніобату літію за високої температури для створення поверхні розщеплення та, нарешті, відшаровування плівки з ніобату літію. Отриманий тонкоплівковий модулятор з ніобату літію має такі переваги, як висока продуктивність, низька вартість, малий розмір, масове виробництво та сумісність з технологією CMOS, і є конкурентоспроможним рішенням для високошвидкісного оптичного з'єднання в майбутньому.

Якщо центр електронної революції назвати на честь кремнієвого матеріалу, який зробив її можливою, то фотонічну революцію можна простежити до матеріалу ніобату літію, відомого як «оптичний кремній». Ніобат літію — це безбарвний прозорий матеріал, який поєднує фоторефракційні ефекти, нелінійні ефекти, електрооптичні ефекти, акустооптичні ефекти, п'єзоелектричні ефекти та теплові ефекти. Багато його властивостей можна контролювати кристалічним складом, легуванням елементів, контролем валентного стану та іншими факторами. Він широко використовується для виготовлення оптичних хвилеводів, оптичних перемикачів, п'єзоелектричних модуляторів,електрооптичний модулятор, генератор другої гармоніки, лазерний помножувач частоти та інші продукти. У галузі оптичного зв'язку модулятори є важливим ринком застосування ніобату літію.


Час публікації: 24 жовтня 2023 р.