ลิเธียมไนโอเบตเรียกอีกอย่างว่าซิลิคอนออปติคัล มีคำกล่าวที่ว่า “ลิเธียมไนโอเบตมีความสำคัญต่อการสื่อสารด้วยแสงเช่นเดียวกับซิลิคอนสำหรับเซมิคอนดักเตอร์” ความสำคัญของซิลิคอนในการปฏิวัติอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร แล้วอะไรที่ทำให้ภาคอุตสาหกรรมมองในแง่ดีเกี่ยวกับวัสดุลิเธียมไนโอเบต?
ลิเธียมไนโอเบต (LiNbO3) เป็นที่รู้จักในชื่อ "ซิลิคอนออปติก" ในอุตสาหกรรม นอกเหนือจากข้อได้เปรียบตามธรรมชาติ เช่น ความเสถียรทางกายภาพและเคมีที่ดี หน้าต่างโปร่งใสทางแสงที่กว้าง (0.4m ~ 5m) และค่าสัมประสิทธิ์ออปติกไฟฟ้าขนาดใหญ่ (33 = 27 pm/V) ลิเธียมไนโอเบตยังเป็นผลึกชนิดหนึ่งที่มีแหล่งวัตถุดิบมากมายและราคาต่ำ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวกรองประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์ออปติกไฟฟ้า การจัดเก็บโฮโลแกรม การแสดงโฮโลแกรม 3 มิติ อุปกรณ์ออปติกแบบไม่เชิงเส้น การสื่อสารควอนตัมออปติก และอื่นๆ ในด้านการสื่อสารด้วยแสง ลิเธียมไนโอเบตมีบทบาทหลักในการปรับแสง และได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์หลักในโมดูเลเตอร์ออปติกไฟฟ้าความเร็วสูงในปัจจุบัน(โมดูเลเตอร์ EO) ตลาด.
ในปัจจุบันมีเทคโนโลยีหลักสามประการสำหรับการปรับแสงในอุตสาหกรรม ได้แก่ ตัวปรับแสงแบบอิเล็กโทรออปติก (Eo Modulator) ที่ใช้แสงซิลิกอน อินเดียมฟอสไฟด์ และลิเธียมไนโอเบตแพลตฟอร์มวัสดุ ตัวปรับแสงซิลิกอนส่วนใหญ่ใช้ในโมดูลเครื่องรับส่งสัญญาณการสื่อสารข้อมูลระยะสั้น ตัวปรับแสงอินเดียมฟอสไฟด์ส่วนใหญ่ใช้ในโมดูลเครื่องรับส่งสัญญาณเครือข่ายการสื่อสารออปติกระยะกลางและระยะไกล และตัวปรับแสงไฟฟ้าลิเธียมไนโอเบต (ตัวปรับแสง Eo) ส่วนใหญ่ใช้ในเครือข่ายกระดูกสันหลังระยะไกลการสื่อสารแบบสอดคล้องและศูนย์ข้อมูลความเร็วสูงพิเศษ 100/200Gbps คลื่นเดียว ในบรรดาแพลตฟอร์มวัสดุตัวปรับแสงความเร็วสูงพิเศษสามตัวข้างต้น ตัวปรับแสงลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางที่ปรากฏขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีข้อได้เปรียบด้านแบนด์วิดท์ที่วัสดุอื่นไม่สามารถเทียบได้
ลิเธียมไนโอเบตเป็นสารอนินทรีย์ชนิดหนึ่ง มีสูตรเคมีลิเธียมไนโบรเป็นผลึกลบ ผลึกเฟอร์โรอิเล็กทริก ผลึกลิเธียมไนโอเบตโพลาไรซ์ที่มีคุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริก เฟอร์โรอิเล็กทริก โฟโตอิเล็กทริก ออปติกแบบไม่เชิงเส้น เทอร์โมอิเล็กทริก และคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุ พร้อมกันนั้นยังมีเอฟเฟกต์การหักเหแสงอีกด้วย ผลึกลิเธียมไนโอเบตเป็นหนึ่งในวัสดุอนินทรีย์ใหม่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เป็นวัสดุแลกเปลี่ยนพลังงานเพียโซอิเล็กทริกที่ดี วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก วัสดุอิเล็กโทรออปติก ลิเธียมไนโอเบตเป็นวัสดุอิเล็กโทรออปติกในการสื่อสารด้วยแสงซึ่งมีบทบาทในการปรับแสง
วัสดุลิเธียมไนโอเบตที่เรียกว่า "ซิลิกอนออปติคัล" ใช้กระบวนการไมโครนาโนล่าสุดในการอบชั้นซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) บนพื้นผิวซิลิกอน เชื่อมพื้นผิวลิเธียมไนโอเบตที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างพื้นผิวที่แยกส่วน และในที่สุดก็ลอกฟิล์มลิเธียมไนโอเบตออก โมดูเลเตอร์ลิเธียมไนโอเบตแบบฟิล์มบางที่เตรียมไว้มีข้อดีคือประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก ผลิตจำนวนมาก และเข้ากันได้กับเทคโนโลยี CMOS และเป็นโซลูชันที่มีการแข่งขันสำหรับการเชื่อมต่อออปติคัลความเร็วสูงในอนาคต
หากศูนย์กลางของการปฏิวัติอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการตั้งชื่อตามวัสดุซิลิกอนที่ทำให้เป็นไปได้ การปฏิวัติโฟโตนิกส์อาจสืบย้อนไปถึงวัสดุลิเธียมไนโอเบต ซึ่งเรียกว่า "ซิลิกอนออปติก" ลิเธียมไนโอเบตเป็นวัสดุโปร่งใสไม่มีสีที่รวมเอฟเฟกต์การหักเหแสง เอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้น เอฟเฟกต์อิเล็กโทรออปติก เอฟเฟกต์อะคูสติกออปติก เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริก และเอฟเฟกต์ความร้อน คุณสมบัติหลายประการของวัสดุนี้สามารถควบคุมได้ด้วยองค์ประกอบของผลึก การเจือองค์ประกอบ การควบคุมสถานะวาเลนซ์ และปัจจัยอื่นๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมท่อนำคลื่นแสง สวิตช์ออปติก ตัวปรับสัญญาณเพียโซอิเล็กทริกตัวปรับแสงไฟฟ้าเครื่องกำเนิดฮาร์มอนิกที่สอง ตัวคูณความถี่เลเซอร์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในอุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยแสง โมดูเลเตอร์เป็นตลาดการใช้งานที่สำคัญของลิเธียมไนโอเบต
เวลาโพสต์: 24 ต.ค. 2566