Роль тонкой пленки ниобата лития в электрооптическом модуляторе

Роль тонкой пленки ниобата лития вэлектрооптический модулятор
С момента зарождения отрасли и по настоящее время пропускная способность одноволоконной связи увеличилась в миллионы раз, а благодаря нескольким передовым исследованиям она превысила десятки миллионов раз. Ниобат лития сыграл огромную роль в развитии нашей отрасли. На заре развития оптоволоконной связи модуляция оптического сигнала напрямую настраивалась налазерЭтот режим модуляции приемлем в приложениях с низкой пропускной способностью или на коротких расстояниях. Для высокоскоростной модуляции и приложений с большой дальностью передачи пропускная способность будет недостаточной, а канал передачи окажется слишком дорогим для приложений с большой дальностью передачи.
В оптоволоконной связи модуляция сигнала всё быстрее и быстрее, чтобы соответствовать росту пропускной способности, и режимы модуляции оптического сигнала начинают разделяться, и в сетях на короткие и длинные расстояния используются разные режимы модуляции. В сетях на короткие расстояния используется недорогая прямая модуляция, а в сетях на длинные расстояния — отдельный «электрооптический модулятор», отделенный от лазера.
Электрооптический модулятор использует интерференционную структуру Махазендера для модуляции сигнала. Свет – это электромагнитная волна, а стабильная интерференция электромагнитных волн требует стабильного управления частотой, фазой и поляризацией. Мы часто упоминаем термин, называемый интерференционными полосами: светлые и тёмные полосы. Яркие области – это области, где электромагнитная интерференция усиливается, тёмные – области, где электромагнитная интерференция ослабляет энергию. Интерференция Махазендера – это разновидность интерферометра со специальной структурой, в которой эффект интерференции контролируется путём управления фазой того же луча после его разделения. Другими словами, результат интерференции можно контролировать, управляя фазой интерференции.
Ниобат лития – этот материал используется в оптоволоконной связи. Он позволяет управлять фазой света, изменяя уровень напряжения (электрического сигнала), и осуществлять модуляцию светового сигнала. Этот процесс является взаимосвязью между электрооптическим модулятором и ниобатом лития. Наш модулятор называется электрооптическим модулятором, и в нём должны учитываться как целостность электрического сигнала, так и качество модуляции оптического сигнала. Электрическая пропускная способность фосфида индия и кремниевой фотоники выше, чем у ниобата лития, а оптическая пропускная способность немного ниже, но его также можно использовать, что открывает новые возможности для использования на рынке.
Помимо превосходных электрических свойств, фотонные элементы на основе фосфида индия и кремния обладают преимуществами миниатюризации и интеграции, которых нет у ниобата лития. Фосфид индия меньше ниобата лития и имеет более высокую степень интеграции, а кремниевые фотоны меньше фосфида индия и имеют более высокую степень интеграции. Головка ниобата лития какмодуляторв два раза длиннее фосфида индия, может быть только модулятором и не может интегрировать другие функции.
В настоящее время электрооптические модуляторы вступили в эпоху скорости передачи данных в 100 миллиардов символов (128 Гбит/с – это 128 миллиардов символов), и ниобат лития вновь вступил в борьбу за участие в этой конкуренции и надеется в ближайшем будущем занять лидирующие позиции на рынке скорости передачи данных в 250 миллиардов символов. Чтобы ниобат лития смог вернуть себе этот рынок, необходимо проанализировать, чем обладают фотоны фосфида индия и кремния, чего нет у ниобата лития. Это электрическая емкость, высокая степень интеграции и миниатюризация.
Изменение ниобата лития заключается в трех аспектах: первый – это улучшение электрических характеристик, второй – улучшение интеграции, а третий – миниатюризация. Решение этих трех технических аспектов требует всего одного действия: нанести тонкую пленку на ниобат лития, используя ее в качестве оптического волновода. Таким образом, можно перепроектировать электрод, улучшить электрическую емкость, расширить полосу пропускания и эффективность модуляции электрического сигнала. Улучшить электрические характеристики. Эту пленку также можно прикрепить к кремниевой пластине для достижения смешанной интеграции, используя ниобат лития в качестве модулятора, а остальная часть кремниевой фотонной интеграции. Способность миниатюризации кремниевой фотонной структуры очевидна для всех. Пленка ниобата лития и кремниевая светочувствительная смешанная интеграция улучшают интеграцию и естественным образом достигают миниатюризации.
В ближайшем будущем электрооптические модуляторы вступят в эру скорости передачи данных в 200 миллиардов символов. Оптический недостаток фосфида индия и фотонов кремния становится все более очевидным, а оптическое преимущество ниобата лития становится все более заметным. Тонкая пленка ниобата лития устраняет недостаток этого материала в качестве модулятора. Промышленность фокусируется на этом «тонкопленочном ниобате лития», то есть на тонкой пленке.модулятор на основе ниобата лития. Такова роль тонкопленочного ниобата лития в области электрооптических модуляторов.