Modulator Electro-Optic Performance: Film Film Lithium Niobate Modulator

โมดูเลเตอร์ไฟฟ้าออปติกประสิทธิภาพสูง:ฟิล์มบางลิเธียมไนโอเบตโมดูเลเตอร์

เครื่องปรับอากาศไฟฟ้า (EOM modulator) เป็นโมดูเลเตอร์ที่ใช้โดยใช้เอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกของผลึกไฟฟ้าแสงบางอย่างซึ่งสามารถแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงในอุปกรณ์สื่อสารเป็นสัญญาณออพติคอล เมื่อคริสตัลไฟฟ้าออปติกอยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าที่ใช้แล้วดัชนีการหักเหของผลึกไฟฟ้าออปติกจะเปลี่ยนไปและลักษณะของคลื่นแสงของผลึกก็จะเปลี่ยนไปตามลำดับเพื่อให้ตระหนักถึงการปรับแอมพลิจูดเฟสและโพลาไรเซชันของสัญญาณออพติคอล

ในปัจจุบันมีสามประเภทหลักของตัวปรับไฟฟ้าออปติกในตลาด: โมดูเลเตอร์ที่ใช้ซิลิคอน, ตัวโมดูเลเตอร์อินเดียมฟอสฟอรัสและฟิล์มบาง ๆLithium Niobate Modulator- ในหมู่พวกเขาซิลิคอนไม่มีค่าสัมประสิทธิ์ออปติกโดยตรงประสิทธิภาพการทำงานทั่วไปมากขึ้นเฉพาะเหมาะสำหรับการผลิตโมดูลโมดูลการส่งข้อมูลระยะสั้นการส่งข้อมูลระยะสั้นอินเดียนเนียมฟอสฟอรัสแม้ว่าจะเหมาะสำหรับโมดูลการสื่อสารทางแสงระยะไกล ในทางตรงกันข้ามคริสตัลลิเธียม niobate ไม่เพียง แต่อุดมไปด้วยเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก, การตั้งค่าผล photorefractive, เอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้น, เอฟเฟกต์ไฟฟ้า-ออพติคอล, เอฟเฟกต์ออปติคัลอะคูสติก, ผลกระทบ piezoelectric การควบคุม ฯลฯ ได้รับประสิทธิภาพโฟโตอิเล็กทริกที่เหนือกว่าเช่นค่าสัมประสิทธิ์การมองเห็นทางไฟฟ้าสูงถึง 30.9pm/v สูงกว่าอินเดียมฟอสเฟตอย่างมีนัยสำคัญและมีผลกระทบเล็ก ๆ น้อย ๆ อัตราส่วนการสูญพันธุ์ (อัตราส่วนพลังงานเฉลี่ยของสถานะ "เปิด" ของสัญญาณต่อสถานะ "ปิด") และความเสถียรของอุปกรณ์ที่เหนือกว่า นอกจากนี้กลไกการทำงานของโมดูเลเตอร์ลิเธียมไนโอเบตฟิล์มบางนั้นแตกต่างจากของโมดูเลเตอร์ที่ใช้ซิลิกอนและอินเดียนalฟอสฟอรัสโดยใช้วิธีการมอดูเลตแบบไม่เชิงเส้นซึ่งใช้เอฟเฟกต์อิเล็กโทรดเชิงเส้นเพื่อโหลดสัญญาณมอดูเลตที่สูงขึ้น จากด้านบนลิเธียม niobate ได้กลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการเตรียมโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงประสิทธิภาพสูงซึ่งมีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายในเครือข่ายการสื่อสารทางแสงที่สอดคล้องกัน 100 กรัม/400 กรัมและศูนย์ข้อมูลความเร็วสูงเป็นพิเศษ

ลิเธียม niobate เป็นวัสดุที่ถูกโค่นล้มของ "การปฏิวัติโฟตอน" แม้ว่าเมื่อเทียบกับซิลิกอนและอินเดียมฟอสเฟตมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่มักจะปรากฏในรูปแบบของวัสดุจำนวนมากในอุปกรณ์แสงจะถูก จำกัด ด้วยคลื่นระนาบที่เกิดจากการแพร่กระจายของไอออนหรือการแลกเปลี่ยนโปรตอน เป็นการยากที่จะตอบสนองความต้องการของ miniaturization และการบูรณาการของอุปกรณ์ออพติคอลและสายการผลิตของมันยังคงแตกต่างจากสายกระบวนการไมโครอิเล็กทรอนิกส์จริงและมีปัญหาเกี่ยวกับต้นทุนสูงดังนั้นการสร้างฟิล์มบาง ๆ จึงเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับลิเธียม niobate ที่ใช้ในตัวโมดูเลเตอร์ออพติคอล