Жогорку натыйжалуу электро-оптикалык модулятор:жука пленкалуу литий ниобаты модулятору
Электро-оптикалык модулятор (EOM модулятору) - бул байланыш түзмөктөрүндөгү жогорку ылдамдыктагы электрондук сигналдарды оптикалык сигналдарга айландыра турган белгилүү бир электро-оптикалык кристаллдардын электро-оптикалык эффектин колдонуу менен жасалган модулятор. Электро-оптикалык кристалл колдонулган электр талаасына дуушар болгондо, электро-оптикалык кристаллдын сынуу көрсөткүчү өзгөрөт жана кристаллдын оптикалык толкун мүнөздөмөлөрү да ошого жараша өзгөрөт, ошентип оптикалык сигналдын амплитудасынын, фазасынын жана поляризация абалынын модуляциясын ишке ашырат жана байланыш түзмөгүндөгү жогорку ылдамдыктагы электрондук сигналды модуляция аркылуу оптикалык сигналга айландырат.
Азыркы учурда, үч негизги түрү барэлектро-оптикалык модуляторлорбазарда: кремний негизиндеги модуляторлор, индий фосфид модуляторлору жана жука пленкалитий ниобаты модуляторуАлардын арасында кремнийдин түз электро-оптикалык коэффициенти жок, аткаруусу жалпысынан алганда, кыска аралыкка маалыматтарды берүү трансивер модулунун модуляторун өндүрүү үчүн гана ылайыктуу, индий фосфиди орто жана узак аралыкка оптикалык байланыш тармагынын трансивер модулуна ылайыктуу болсо да, бирок интеграциялоо процессинин талаптары өтө жогору, баасы салыштырмалуу жогору, колдонуу белгилүү бир чектөөлөргө дуушар болот. Ал эми литий ниобатынын кристаллы фотоэлектрдик эффектке, белгиленген фоторефракциялык эффектке, сызыктуу эмес эффектке, электро-оптикалык эффектке, акустикалык оптикалык эффектке, пьезоэлектрдик эффектке жана термоэлектрдик эффектке гана бай эмес, ал эми торчо түзүлүшүнүн жана бай кемчиликтер түзүлүшүнүн аркасында литий ниобатынын көптөгөн касиеттерин кристаллдын курамы, элементтердин кошулмасы, валенттик абалды көзөмөлдөө ж.б. менен чоң жөнгө салууга болот. Жогорку фотоэлектрдик көрсөткүчтөргө жетишүү, мисалы, 30,9pm/V чейинки электро-оптикалык коэффициент, индий фосфидине караганда бир топ жогору жана кичинекей чырылдак эффектине ээ (чырылдак эффектиси: лазердик импульсту өткөрүү процессинде импульстун ичиндеги жыштык убакыттын өтүшү менен өзгөрүп турушу кубулушун билдирет. Чоңураак чырылдак эффектиси сигналдын ызы-чууга болгон катышынын төмөндөшүнө жана сызыктуу эмес эффектке алып келет), жакшы өчүү коэффициентине (сигналдын "күйгүзүлгөн" абалынан "өчүк" абалына орточо кубаттуулук катышына) жана түзмөктүн жогорку туруктуулугуна ээ. Мындан тышкары, жука пленкалуу литий ниобатынын модуляторунун иштөө механизми сызыктуу эмес модуляция ыкмаларын колдонгон кремний негизиндеги модулятордон жана индий фосфид модуляторунан айырмаланат, алар электрдик модуляцияланган сигналды оптикалык алып жүрүүчүгө жүктөө үчүн сызыктуу электро-оптикалык эффектти колдонушат жана модуляция ылдамдыгы негизинен микротолкундуу электроддун иштеши менен аныкталат, ошондуктан модуляциянын жогорку ылдамдыгы жана сызыктуулугу, ошондой эле энергияны аз сарптоого жетишүүгө болот. Жогоруда айтылгандардын негизинде, литий ниобаты 100G/400G когеренттүү оптикалык байланыш тармактарында жана өтө жогорку ылдамдыктагы маалымат борборлорунда кеңири колдонулуучу жана 100 километрден ашык узак берүү аралыктарына жетише алган жогорку өндүрүмдүү электро-оптикалык модуляторлорду даярдоо үчүн идеалдуу тандоо болуп калды.
Литий ниобаты "фотондук төңкөрүштүн" диверсиялык материалы катары, кремний жана индий фосфиди менен салыштырганда көптөгөн артыкчылыктарга ээ болгону менен, ал көбүнчө түзмөктө көлөмдүү материал түрүндө көрүнөт, жарык иондук диффузия же протон алмашуу аркылуу пайда болгон тегиздик толкун өткөргүчү менен чектелет, сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы адатта салыштырмалуу кичинекей (болжол менен 0,02), түзмөктүн өлчөмү салыштырмалуу чоң. Миниатюризация жана интеграциялоо муктаждыктарын канааттандыруу кыйын.оптикалык түзүлүштөржана анын өндүрүш линиясы дагы эле чыныгы микроэлектроника процесстик линиясынан айырмаланып турат жана жогорку баа көйгөйү бар, ошондуктан жука пленканын пайда болушу электро-оптикалык модуляторлордо колдонулган литий ниобатын өнүктүрүүнүн маанилүү багыты болуп саналат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 24-декабры