Ниобат лития также известен как оптический кремний. Существует поговорка: «Ниобат лития для оптической связи — то же самое, что кремний для полупроводников». Насколько важен кремний для революции в электронике? Почему же промышленность так оптимистично относится к материалам на основе ниобата лития?
Ниобат лития (LiNbO3) известен в промышленности как «оптический кремний». Помимо таких природных преимуществ, как высокая физическая и химическая стабильность, широкое оптическое окно прозрачности (0,4 мкм ~ 5 мкм) и высокий электрооптический коэффициент (33 = 27 пм/В), ниобат лития также является кристаллом с богатыми источниками сырья и низкой ценой. Он широко используется в высокопроизводительных фильтрах, электрооптических устройствах, голографических запоминающих устройствах, 3D-голографических дисплеях, нелинейных оптических устройствах, оптической квантовой связи и т.д. В области оптической связи ниобат лития в основном используется для модуляции света и стал основным продуктом в современных высокоскоростных электрооптических модуляторах.Эо Модулятор) рынок.
В настоящее время в промышленности используются три основные технологии модуляции света: электрооптические модуляторы (ЭО-модуляторы) на основе кремниевого света, фосфида индия иниобат литияПлатформы материалов. Кремниевые оптические модуляторы в основном используются в модулях приёмопередатчиков передачи данных ближнего действия, модуляторы на основе фосфида индия – в модулях приёмопередатчиков оптических сетей связи среднего и дальнего действия, а электрооптические модуляторы на основе ниобата лития (ЭО-модуляторы) – в когерентной связи в магистральных сетях дальнего действия и в одноволновых сверхскоростных центрах обработки данных со скоростью 100/200 Гбит/с. Среди трёх вышеупомянутых платформ материалов для сверхскоростных модуляторов, тонкоплёночный модулятор на основе ниобата лития, появившийся в последние годы, обладает преимуществом в пропускной способности, недостижимым для других материалов.
Ниобат лития — это неорганическое вещество, химическая формулаLiNbO3, представляет собой отрицательный кристалл, сегнетоэлектрический кристалл, поляризованный кристалл ниобата лития, обладающий пьезоэлектрическими, сегнетоэлектрическими, фотоэлектрическими, нелинейно-оптическими, термоэлектрическими и другими свойствами, а также фоторефрактивным эффектом. Кристалл ниобата лития является одним из наиболее широко используемых новых неорганических материалов, он является хорошим пьезоэлектрическим материалом для обмена энергией, сегнетоэлектрическим материалом, электрооптическим материалом. Ниобат лития как электрооптический материал в оптической связи играет роль в модуляции света.
Материал на основе ниобата лития, известный как «оптический кремний», изготавливается с использованием новейшей микро-нанотехнологии, включающей паровую обработку слоя диоксида кремния (SiO2) на кремниевой подложке, высокотемпературное приклеивание подложки из ниобата лития для формирования поверхности скола и, наконец, снятие пленки ниобата лития. Полученный тонкопленочный модулятор на основе ниобата лития обладает такими преимуществами, как высокая производительность, низкая стоимость, компактность, массовое производство и совместимость с КМОП-технологией, и является конкурентоспособным решением для высокоскоростных оптических соединений в будущем.
Если центр революции в электронике назван в честь кремниевого материала, сделавшего её возможной, то революцию в фотонике можно проследить до ниобата лития, известного как «оптический кремний». Ниобат лития – это бесцветный прозрачный материал, сочетающий в себе фоторефрактивные, нелинейные, электрооптические, акустооптические, пьезоэлектрические и тепловые эффекты. Многие его свойства можно контролировать, изменяя состав кристалла, легирование элементами, валентное состояние и другие факторы. Он широко используется для изготовления оптических волноводов, оптических переключателей, пьезоэлектрических модуляторов.электрооптический модулятор, генератор второй гармоники, умножитель частоты лазера и другие продукты. В оптической связи модуляторы являются важной областью применения ниобата лития.
Время публикации: 24 октября 2023 г.