Серия модуляторов Eo: Почему ниобат лития называют оптическим кремнием?

Ниобат лития также известен как оптический кремний. Существует поговорка: «Ниобат лития для оптической связи — это то же самое, что кремний для полупроводников». Учитывая важность кремния в электронной революции, что же заставляет отрасль так оптимистично относиться к материалам на основе ниобата лития?

Ниобат лития (LiNbO3) известен в промышленности как «оптический кремний». Помимо таких природных преимуществ, как хорошая физическая и химическая стабильность, широкий диапазон оптической прозрачности (0,4 м ~ 5 м) и большой электрооптический коэффициент (33 = 27 пм/В), ниобат лития также является кристаллом с обильными источниками сырья и низкой ценой. Он широко используется в высокоэффективных фильтрах, электрооптических устройствах, голографической памяти, 3D-голографических дисплеях, нелинейных оптических устройствах, оптической квантовой связи и т. д. В области оптической связи ниобат лития в основном играет роль модуляции света и стал основным продуктом в современных высокоскоростных электрооптических модуляторах.Эо-модулятор) рынок.

фото 13

В настоящее время в промышленности существуют три основные технологии модуляции света: электрооптические модуляторы (ЭО-модуляторы) на основе кремниевого света, фосфида индия иниобат литияМатериальные платформы. Кремниевый оптический модулятор в основном используется в модулях приемопередатчиков для передачи данных на короткие расстояния, модулятор на основе фосфида индия — в модулях приемопередатчиков оптических сетей связи средней и большой дальности, а электрооптический модулятор на основе ниобата лития (ЭО-модулятор) — в когерентной связи в магистральных сетях большой дальности и в центрах обработки данных со сверхвысокой скоростью 100/200 Гбит/с. Среди этих трех платформ материалов для сверхвысокоскоростных модуляторов, тонкопленочный модулятор на основе ниобата лития, появившийся в последние годы, обладает преимуществом в полосе пропускания, недостижимым для других материалов.

Ниобат лития — это неорганическое вещество, его химическая формула...LiNbO3Ниобат лития — это отрицательно заряженный кристалл, сегнетоэлектрический кристалл, поляризованный кристалл ниобата лития, обладающий пьезоэлектрическими, сегнетоэлектрическими, фотоэлектрическими, нелинейно-оптическими, термоэлектрическими и другими свойствами, а также фоторефрактивным эффектом. Ниобат лития является одним из наиболее широко используемых новых неорганических материалов, он представляет собой хороший материал для пьезоэлектрического обмена энергией, сегнетоэлектрический материал, электрооптический материал; в оптической связи ниобат лития играет роль в модуляции света.

Материал на основе ниобата лития, известный как «оптический кремний», создается с использованием новейших микро- и нанотехнологий: слой диоксида кремния (SiO2) наносится паром на кремниевую подложку, затем подложка из ниобата лития при высокой температуре соединяется с поверхностью скола, и, наконец, пленка ниобата лития отслаивается. Полученный тонкопленочный модулятор на основе ниобата лития обладает преимуществами высокой производительности, низкой стоимости, малых размеров, возможности массового производства и совместимости с технологией CMOS, и является конкурентоспособным решением для высокоскоростных оптических межсоединений в будущем.

Если центр электронной революции назван в честь кремниевого материала, сделавшего её возможной, то фотонная революция может быть связана с ниобатом лития, известным 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 с помощью кристаллического состава, легирования элементами, управления валентным состоянием и других факторов. Он широко используется для изготовления оптических волноводов, оптических переключателей, пьезоэлектрических модуляторов.электрооптический модуляторгенератор второй гармоники, умножитель частоты лазера и другие изделия. В индустрии оптической связи модуляторы являются важным рынком применения ниобата лития.


Дата публикации: 24 октября 2023 г.