Роль тонкой пленки ниобата лития в электрооптическом модуляторе

Роль тонкой пленки ниобата лития вэлектрооптический модулятор
С момента зарождения отрасли и до настоящего времени пропускная способность волоконно-оптической связи увеличилась в миллионы раз, а небольшое количество передовых исследований превысило десятки миллионов раз. Ниобат лития сыграл огромную роль в развитии нашей отрасли. На заре волоконно-оптической связи модуляция оптического сигнала осуществлялась непосредственно на волоконно-оптическом кабеле.лазерЭтот режим модуляции приемлем для приложений с низкой пропускной способностью или на коротких расстояниях. Для высокоскоростной модуляции и приложений на больших расстояниях пропускная способность будет недостаточной, а канал передачи слишком дорог для удовлетворения потребностей в таких приложениях.
В процессе оптоволоконной связи модуляция сигнала ускоряется, чтобы соответствовать растущей пропускной способности, и начинают разделяться режимы модуляции оптического сигнала. В сетях ближнего и дальнего действия используются разные режимы модуляции. В сетях ближнего действия используется недорогая прямая модуляция, а в сетях дальнего действия — отдельный «электрооптический модулятор», отделенный от лазера.
Электрооптический модулятор использует структуру интерференции Махзендера для модуляции сигнала; свет — это электромагнитная волна, а для стабильной интерференции электромагнитных волн необходимы стабильные управляемые частота, фаза и поляризация. Часто упоминаются интерференционные полосы, светлые и темные полосы: светлые — это области, где электромагнитная интерференция усиливается, темные — это области, где электромагнитная интерференция ослабляет энергию. Интерференция Махзендера — это разновидность интерферометра со специальной структурой, в котором эффект интерференции контролируется путем управления фазой одного и того же луча после его разделения. Другими словами, результат интерференции можно контролировать, управляя фазой интерференции.
Ниобат лития — этот материал используется в волоконно-оптической связи, то есть он позволяет управлять фазой света с помощью уровня напряжения (электрического сигнала), обеспечивая модуляцию светового сигнала. Именно в этом заключается связь между электрооптическим модулятором и ниобатом лития. Наш модулятор называется электрооптическим модулятором, и при его использовании необходимо учитывать как целостность электрического сигнала, так и качество модуляции оптического сигнала. Пропускная способность фосфида индия и кремниевой фотоники лучше, чем у ниобата лития, а пропускная способность оптического сигнала несколько ниже, но также может быть использована, что открывает новые возможности для освоения рынка.
Помимо превосходных электрических свойств, фотоника на основе фосфида индия и кремния обладает преимуществами миниатюризации и интеграции, которых нет у ниобата лития. Фосфид индия меньше ниобата лития и имеет более высокую степень интеграции, а фотоника на основе кремния меньше фосфида индия и имеет более высокую степень интеграции. Ниобат лития является одним из основных материалов, обладающих такими преимуществами.модуляторОн в два раза длиннее фосфида индия и может выступать только в качестве модулятора, не способного выполнять другие функции.
В настоящее время электрооптические модуляторы вступили в эру 100 миллиардов символов в секунду (128G = 128 миллиардов), и ниобат лития вновь вступил в борьбу за участие в этой конкуренции, надеясь возглавить эту эру в ближайшем будущем и занять лидирующие позиции на рынке с 250 миллиардами символов в секунду. Для того чтобы ниобат лития вернул себе этот рынок, необходимо проанализировать то, чем обладают фосфид индия и кремниевые фотоны, чего нет у ниобата лития. Это электрические возможности, высокая степень интеграции и миниатюризация.
Изменение ниобата лития заключается в трех аспектах: первый – улучшение электрических характеристик, второй – улучшение интеграции, и третий – миниатюризация. Решение этих трех технических задач требует всего одного действия: нанесения тонкой пленки ниобата лития в качестве оптического волновода. Это позволяет перепроектировать электрод, улучшить электрические характеристики, повысить полосу пропускания и эффективность модуляции электрического сигнала. Эту пленку также можно прикрепить к кремниевой подложке для достижения смешанной интеграции: ниобат лития в качестве модулятора, остальная часть кремния – в качестве фотонного модулятора. Возможность миниатюризации кремниевого фотонного модуляции очевидна: пленка ниобата лития и кремниевый световой модуль обеспечивают улучшенную интеграцию и, естественно, миниатюризацию.
В ближайшем будущем электрооптические модуляторы вот-вот вступят в эру 200 миллиардов символов в секунду, оптические недостатки фосфида индия и кремния становятся все более очевидными, а оптические преимущества ниобата лития — все более заметными. Тонкопленочный ниобат лития улучшает эти недостатки в качестве модулятора, и промышленность сосредоточивает внимание на этом «тонкопленочном ниобате лития», то есть на тонкопленочных модуляторах.модулятор ниобата литияТакова роль тонкопленочного ниобата лития в области электрооптических модуляторов.