Maendeleo ya utafiti wa modulator ya electro-optic ya lithiamu niobate yenye filamu nyembamba

Maendeleo ya utafiti wamodulator ya elektro-optic ya lithiamu niobate yenye filamu nyembamba

Moduli ya elektroni-optiki ndiyo kifaa kikuu cha mfumo wa mawasiliano ya macho na mfumo wa fotoniki ya microwave. Inadhibiti mwanga unaoenea katika nafasi huru au mwongozo wa mawimbi ya macho kwa kubadilisha faharisi ya kuakisi ya nyenzo inayosababishwa na uwanja wa umeme uliotumika. Niobati ya lithiamu ya jadimodulator ya elektroni-machohutumia nyenzo ya lithiamu niobate ya wingi kama nyenzo ya elektroni-macho. Nyenzo ya lithiamu niobate ya fuwele moja huchanganywa ndani ili kuunda mwongozo wa wimbi kupitia uenezaji wa titani au mchakato wa kubadilishana protoni. Tofauti ya faharasa ya kuakisi kati ya safu ya msingi na safu ya kufunika ni ndogo sana, na mwongozo wa wimbi una uwezo mdogo wa kuunganisha kwenye uwanja wa mwanga. Urefu wa jumla wa modulator ya elektroni-macho iliyofungashwa kawaida ni sentimita 5 hadi 10.

Teknolojia ya Lithiamu Niobate kwenye Kizio (LNOI) hutoa njia bora ya kutatua tatizo la ukubwa mkubwa wa modulator ya elektro-optic ya lithiamu niobate. Tofauti ya faharasa ya kuakisi kati ya safu ya msingi ya mwongozo wa mawimbi na safu ya kufunika ni hadi 0.7, ambayo huongeza sana uwezo wa kuunganisha hali ya macho na athari ya udhibiti wa elektro-optic ya mwongozo wa mawimbi, na imekuwa sehemu muhimu ya utafiti katika uwanja wa modulator ya elektro-optical.

Kutokana na maendeleo ya teknolojia ya uchakataji mdogo, maendeleo ya vidhibiti vya elektroni-optiki kulingana na jukwaa la LNOI yamepiga hatua ya haraka, kuonyesha mwelekeo wa ukubwa mdogo zaidi na uboreshaji endelevu wa utendaji. Kulingana na muundo wa mwongozo wa mawimbi unaotumika, vidhibiti vya kawaida vya elektroni-optiki vya lithiamu niobate ni vidhibiti vya elektroni-optiki vya mwongozo wa mawimbi vilivyochongwa moja kwa moja, mseto uliojaa.vidhibiti vya mwongozo wa mawimbina vidhibiti vya elektro-optic vya mwongozo wa mawimbi vilivyojumuishwa na silikoni mseto.

Kwa sasa, uboreshaji wa mchakato wa kuchomoa kwa ukavu hupunguza sana upotevu wa mwongozo wa wimbi la lithiamu niobate nyembamba, mbinu ya upakiaji wa ridge hutatua tatizo la ugumu wa mchakato wa kuchomoa kwa kiwango cha juu, na imegundua modulator ya elektroni-optic ya lithiamu niobate yenye voltage ya chini ya wimbi la nusu la V 1, na mchanganyiko na teknolojia ya SOI iliyokomaa unaambatana na mwelekeo wa ujumuishaji wa fotoni na elektroni mseto. Teknolojia ya lithiamu niobate ya filamu nyembamba ina faida katika kutambua upotevu mdogo, ukubwa mdogo na kipimo data kikubwa cha kipimo data cha electro-optic kilichojumuishwa kwenye chip. Kinadharia, inatabiriwa kwamba modulator ya lithiamu niobate ya filamu nyembamba ya 3mm niobate inasukuma-vutaKidhibiti cha M⁃ZKipimo cha masafa cha 3dB cha elektroni-optiki kinaweza kufikia hadi 400 GHz, na kipimo masafa cha modulator ya lithiamu niobate iliyoandaliwa kwa majaribio imeripotiwa kuwa zaidi ya 100 GHz, ambayo bado iko mbali na kikomo cha juu cha kinadharia. Uboreshaji unaoletwa na kuboresha vigezo vya msingi vya kimuundo ni mdogo. Katika siku zijazo, kutoka kwa mtazamo wa kuchunguza mifumo na miundo mipya, kama vile kubuni elektrodi ya kawaida ya mwongozo wa wimbi la coplanar kama elektrodi ya microwave iliyogawanywa, utendaji wa modulator unaweza kuboreshwa zaidi.

Kwa kuongezea, utambuzi wa vifungashio vya chip vya modulator vilivyojumuishwa na ujumuishaji tofauti kwenye chip na leza, vigunduzi na vifaa vingine ni fursa na changamoto kwa maendeleo ya baadaye ya modulator za lithiamu niobate zenye filamu nyembamba. Modulator ya elektroni-optic ya lithiamu niobate yenye filamu nyembamba itachukua jukumu muhimu zaidi katika fotoni ya microwave, mawasiliano ya macho na nyanja zingine.