Изилдөөнүн жүрүшүжука пленка литий ниобат электро-оптикалык модулятору
Электр-оптикалык модулятор оптикалык байланыш системасынын жана микротолкундуу фотоникалык системанын негизги аппараты болуп саналат. Ал колдонулган электр талаасынан келип чыккан материалдын сынуу көрсөткүчүн өзгөртүү аркылуу бош мейкиндикте же оптикалык толкун өткөргүчтө таралуучу жарыкты жөнгө салат. Салттуу литий ниобатыэлектро-оптикалык модуляторэлектро-оптикалык материал катары жапырт литий ниобат материалын колдонот. Жалгыз кристаллдык литий ниобат материалы титандын диффузиясы же протон алмашуу процесси аркылуу толкун өткөргүчтү түзүү үчүн жергиликтүү түрдө кошулган. Негизги катмар менен капталган катмардын ортосундагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы өтө аз, ал эми толкун өткөргүч жарык талаасына начар байланыштырат. Пакеттелген электро-оптикалык модулятордун жалпы узундугу адатта 5~10 см.
Lithium Niobate on Insulator (LNOI) технологиясы литий ниобаттык электро-оптикалык модулятордун чоң көлөмүнүн көйгөйүн чечүүнүн натыйжалуу жолун камсыз кылат. Толкун өткөргүчтүн негизги катмары менен каптоочу катмардын ортосундагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы 0,7ге чейин жетет, бул оптикалык режимди байланыштыруу жөндөмдүүлүгүн жана толкун өткөргүчтүн электро-оптикалык жөнгө салуучу таасирин бир топ жогорулатат жана электро-оптикалык модулятор тармагында изилдөө очогу болуп калды.
Микро-механикалык технологиянын прогрессине байланыштуу, LNOI платформасынын негизинде электро-оптикалык модуляторлорду иштеп чыгуу тез прогресске жетишти, бул кыйла компакттуу өлчөмдөгү тенденцияны жана өндүрүмдүүлүктү тынымсыз жакшыртуу тенденциясын көрсөттү. Колдонулган толкун өткөргүч түзүмүнө ылайык, типтүү ичке пленка литий ниобаттык электро-оптикалык модуляторлор түздөн-түз сызылган толкун өткөргүч электро-оптикалык модуляторлор, жүктөлгөн гибриддер.толкун өткөргүч модуляторлоржана гибриддик кремний интегралдык толкун өткөргүчтүү электро-оптикалык модуляторлор.
Азыркы учурда, кургак оюп процессин өркүндөтүү жука пленкадагы литий ниобат толкунунун жоголушун бир кыйла азайтат, кырка жүктөө ыкмасы жогорку оюу процессинин кыйынчылыгын чечет жана литий ниобат электро-оптикалык модуляторун 1 V жарым толкундан аз чыңалуу менен ишке ашырды жана жетилген SOI менен айкалыштыруу менен айкалыштыруу тенденциясына ылайык келет. Жука пленка литий ниобат технологиясы микросхемадагы аз жоготууларды, чакан өлчөмдөрдү жана чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгүн интеграцияланган электро-оптикалык модуляторду ишке ашырууда артыкчылыктарга ээ. Теориялык жактан алганда, 3 мм жука пленка литий ниобаты түртүү деп болжолдонууда.M⁃Z модуляторлору3дБ электро-оптикалык өткөрүү жөндөмдүүлүгү 400 ГГцге чейин жетиши мүмкүн, ал эми эксперименталдык түрдө даярдалган жука пленка литий ниобат модуляторунун өткөрүү жөндөмдүүлүгү 100 ГГцден бир аз ашкандыгы билдирилди, бул теориялык жогорку чектен дагы эле алыс. Негизги түзүмдүк параметрлерди оптималдаштыруу аркылуу жакшыртуу чектелүү. Келечекте жаңы механизмдерди жана структураларды изилдөөнүн көз карашынан алганда, мисалы, стандарттуу копланардык толкун өткөргүч электродду сегменттелген микротолкундуу электрод катары долбоорлоо, модулятордун иштеши дагы жакшыртылышы мүмкүн.
Кошумчалай кетсек, интеграцияланган модулятор чиптерин таңгактоо жана лазерлер, детекторлор жана башка аппараттар менен чипте гетерогендүү интеграцияны ишке ашыруу жука пленкадагы литий ниобат модуляторлорун келечекте өнүктүрүү үчүн мүмкүнчүлүк жана кыйынчылык болуп саналат. Жука пленка литий ниобат электро-оптикалык модулятору микротолкундуу фотондо, оптикалык байланышта жана башка тармактарда маанилүү ролду ойнойт.
Посттун убактысы: 07-07-2025