Mfululizo wa Modulator ya Eo: Kwa nini lithiamu niobate inaitwa silicon ya macho

Lithiamu niobate pia inajulikana kama silikoni ya macho. Kuna msemo kwamba "lithiamu niobate ni mawasiliano ya macho kama vile silikoni ilivyo kwa semiconductors." Umuhimu wa silikoni katika mapinduzi ya kielektroniki, kwa hivyo ni nini kinachofanya tasnia hiyo kuwa na matumaini makubwa kuhusu vifaa vya lithiamu niobate?

Lithiamu niobati (LiNbO3) inajulikana kama "silicon ya macho" katika tasnia. Mbali na faida za asili kama vile uthabiti mzuri wa kimwili na kemikali, dirisha pana lenye uwazi wa macho (0.4m ~ 5m), na mgawo mkubwa wa elektroni-macho (33 = 27 pm/V), lithiamu niobati pia ni aina ya fuwele yenye vyanzo vingi vya malighafi na bei ya chini. Inatumika sana katika vichujio vya utendaji wa juu, vifaa vya elektroni-macho, hifadhi ya holografi, onyesho la holografi la 3D, vifaa vya macho visivyo vya mstari, mawasiliano ya kwantimu ya macho na kadhalika. Katika uwanja wa mawasiliano ya macho, lithiamu niobati ina jukumu kubwa la moduli ya mwanga, na imekuwa bidhaa kuu katika moduli ya sasa ya elektroni-macho ya kasi ya juu (Kidhibiti cha Eo) soko.

Kwa sasa, kuna teknolojia tatu kuu za urekebishaji wa mwanga katika tasnia: vidhibiti vya elektroni-macho (Eo Modulator) kulingana na mwanga wa silicon, fosfidi ya indium nalithiamu niobatimajukwaa ya nyenzo. Moduli ya macho ya silicon hutumika zaidi katika moduli za kipitishi cha mawasiliano ya data za masafa mafupi, moduli ya fosfidi ya indium hutumika zaidi katika moduli za kipitishi cha mtandao wa mawasiliano ya macho za masafa ya kati na marefu, na moduli ya elektroni-macho ya lithiamu niobate (Eo Modulator) hutumika zaidi katika mawasiliano thabiti ya mtandao wa uti wa mgongo wa masafa marefu na vituo vya data vya kasi ya juu-juu ya wimbi moja 100/200Gbps. Miongoni mwa majukwaa matatu ya nyenzo za kipitishi cha kasi ya juu-juu yaliyo hapo juu, moduli ya lithiamu niobate nyembamba ya filamu ambayo imeibuka katika miaka ya hivi karibuni ina faida ya kipimo data ambacho vifaa vingine haviwezi kuilinganisha.

Lithiamu niobate ni aina ya dutu isiyo ya kikaboni, fomula ya kemikaliLiNbO3, ni fuwele hasi, fuwele ya ferroelectric, fuwele ya lithiamu niobate iliyo na polarized yenye sifa za piezoelectric, ferroelectric, photoelectric, nonlinear optics, thermoelectric na nyinginezo za nyenzo, wakati huo huo ikiwa na athari ya photorefractive. Fuwele ya lithiamu niobate ni mojawapo ya nyenzo mpya zisizo za kikaboni zinazotumika sana, ni nyenzo nzuri ya kubadilishana nishati ya piezoelectric, nyenzo za ferroelectric, nyenzo za electro-optical, lithiamu niobate kama nyenzo ya electro-optical katika mawasiliano ya macho ina jukumu katika moduli ya mwanga.

Nyenzo ya lithiamu niobate, inayojulikana kama "silicon ya macho", hutumia mchakato wa hivi karibuni wa micro-nano ili kutoa mvuke safu ya silicon dioxide (SiO2) kwenye substrate ya silicon, kuunganisha substrate ya lithiamu niobate kwenye joto la juu ili kujenga uso wa mgawanyiko, na hatimaye kuondoa filamu ya lithiamu niobate. Kidhibiti cha lithiamu niobate kilichoandaliwa kina faida za utendaji wa juu, gharama ya chini, ukubwa mdogo, uzalishaji wa wingi, na utangamano na teknolojia ya CMOS, na ni suluhisho la ushindani kwa muunganisho wa macho wa kasi kubwa katika siku zijazo.

Ikiwa kitovu cha mapinduzi ya kielektroniki kimepewa jina kutokana na nyenzo ya silikoni iliyowezesha, basi mapinduzi ya fotoniki yanaweza kufuatiliwa hadi kwenye nyenzo ya lithiamu niobate, inayojulikana kama "silicon ya macho" lithiamu niobate ni nyenzo isiyo na rangi inayochanganya athari za fotorefractive, athari zisizo za mstari, athari za electro-optical, athari za acousto-optical, athari za piezoelectric na athari za joto. Sifa zake nyingi zinaweza kudhibitiwa na muundo wa fuwele, doping ya elementi, udhibiti wa hali ya valensi na mambo mengine. Inatumika sana kuandaa mwongozo wa mawimbi ya macho, swichi ya macho, modulator ya piezoelectric,modulator ya elektroni-macho, jenereta ya pili ya harmonic, kizidishi cha masafa ya leza na bidhaa zingine. Katika tasnia ya mawasiliano ya macho, vidhibiti ni soko muhimu la matumizi kwa lithiamu niobate.