Изилдөөнүн жүрүшүжука пленкалуу литий ниобаты электро-оптикалык модулятору
Электро-оптикалык модулятор оптикалык байланыш системасынын жана микротолкундуу фотондук системанын негизги түзүлүшү болуп саналат. Ал бош мейкиндикте же оптикалык толкун өткөргүчтө тараган жарыкты колдонулган электр талаасынан келип чыккан материалдын сынуу көрсөткүчүн өзгөртүү менен жөнгө салат. Салттуу литий ниобатыэлектро-оптикалык модуляторэлектро-оптикалык материал катары литий ниобатынын көлөмдүү материалын колдонот. Монокристаллдык литий ниобатынын материалы титандын диффузиясы же протон алмашуу процесси аркылуу толкун өткөргүчүн түзүү үчүн жергиликтүү легирленет. Өзөк катмары менен каптоо катмарынын ортосундагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы өтө аз жана толкун өткөргүчтүн жарык талаасына байланышуу жөндөмү начар. Таңгакталган электро-оптикалык модулятордун жалпы узундугу адатта 5~10 см болот.
Изолятордогу литий ниобаты (LNOI) технологиясы литий ниобатынын электро-оптикалык модуляторунун чоң өлчөмүндөгү көйгөйдү чечүүнүн натыйжалуу жолун камсыз кылат. Толкун өткөргүчтүн өзөк катмары менен каптоо катмарынын ортосундагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы 0,7ге чейин жетет, бул толкун өткөргүчтүн оптикалык режимди байланыштыруу жөндөмүн жана электро-оптикалык жөнгө салуу таасирин бир топ жогорулатат жана электро-оптикалык модулятор жаатындагы изилдөөнүн эң маанилүү жерине айланды.
Микромеханикалык иштетүү технологиясынын өнүгүшүнө байланыштуу, LNOI платформасына негизделген электро-оптикалык модуляторлордун өнүгүшү тездик менен өнүгүп, компакттуу өлчөмдөрдүн жана иштин үзгүлтүксүз жакшырышынын тенденциясын көрсөтүп турат. Колдонулган толкун өткөргүчтүн түзүлүшүнө ылайык, типтүү жука пленкалуу литий ниобаттын электро-оптикалык модуляторлору түздөн-түз оюлуп жасалган толкун өткөргүч электро-оптикалык модуляторлор, жүктөлгөн гибрид болуп саналат.толкун өткөргүч модуляторлоружана гибриддик кремний менен интеграцияланган толкун өткөргүч электро-оптикалык модуляторлор.
Учурда кургак оюу процессинин жакшырышы жука пленкалуу литий ниобатынын толкун өткөргүчүнүн жоголушун бир топ азайтат, кырка жүктөө ыкмасы оюу процессинин жогорку кыйынчылыгы көйгөйүн чечет жана 1 В жарым толкундан аз чыңалуудагы литий ниобатынын электро-оптикалык модуляторун ишке ашырды, ал эми жетилген SOI технологиясы менен айкалышы фотон жана электрон гибриддик интеграциясынын тенденциясына ылайык келет. Жука пленкалуу литий ниобатынын технологиясы чипте аз жоготуу, кичинекей өлчөмдөгү жана чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө ээ интеграцияланган электро-оптикалык модуляторду ишке ашырууда артыкчылыктарга ээ. Теориялык жактан алганда, 3 мм жука пленкалуу литий ниобатынын түртүү-тартуу...M⁃Z модуляторлору3 дБ электро-оптикалык өткөрүү жөндөмдүүлүгү 400 ГГцге чейин жетиши мүмкүн, ал эми эксперименталдык жол менен даярдалган жука пленкалуу литий ниобаты модуляторунун өткөрүү жөндөмдүүлүгү 100 ГГцден бир аз ашыгыраак экени кабарланган, бул дагы эле теориялык жогорку чектен алыс. Негизги структуралык параметрлерди оптималдаштыруу менен алып келген жакшыртуу чектелүү. Келечекте, сегменттелген микротолкундуу электрод катары стандарттуу копланардык толкун өткөргүч электродду долбоорлоо сыяктуу жаңы механизмдерди жана структураларды изилдөө көз карашынан алганда, модулятордун иштеши андан ары жакшыртылышы мүмкүн.
Мындан тышкары, интеграцияланган модулятор чип таңгагын жана лазерлер, детекторлор жана башка түзүлүштөр менен чиптеги гетерогендик интеграцияны ишке ашыруу жука пленкалуу литий ниобатынын модуляторлорун келечекте өнүктүрүү үчүн мүмкүнчүлүк жана кыйынчылык болуп саналат. Жука пленкалуу литий ниобатынын электро-оптикалык модулятору микротолкундуу фотондордо, оптикалык байланышта жана башка тармактарда маанилүү ролду ойнойт.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 7-апрели