Yuqori samarali elektro-optik modulyator:yupqa plyonkali lityum niobat modulyatori
Elektro-optik modulyator (EOM modulyatori) - bu ma'lum bir elektro-optik kristallarning elektro-optik effektidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan modulyator bo'lib, u aloqa qurilmalaridagi yuqori tezlikdagi elektron signallarni optik signallarga aylantirishi mumkin. Elektro-optik kristal qo'llaniladigan elektr maydoniga duchor bo'lganda, elektro-optik kristalning sinish ko'rsatkichi o'zgaradi va kristalning optik to'lqin xususiyatlari ham shunga mos ravishda o'zgaradi, shu bilan optik signalning amplitudasi, fazasi va polyarizatsiya holatini modulyatsiya qilish va aloqa qurilmasidagi yuqori tezlikdagi elektron signalni modulyatsiya orqali optik signalga aylantirish mumkin.
Hozirgi vaqtda uchta asosiy tur mavjudelektro-optik modulyatorlarbozorda: kremniy asosidagi modulyatorlar, indiy fosfid modulyatorlari va yupqa plyonkalityum niobat modulyatoriUlar orasida kremniy to'g'ridan-to'g'ri elektro-optik koeffitsientga ega emas, ishlash umumiyroq, faqat qisqa masofali ma'lumotlarni uzatish transceiver modul modulyatorini ishlab chiqarish uchun mos keladi, indiy fosfid esa o'rta va uzoq masofali optik aloqa tarmog'i transceiver moduli uchun mos bo'lsa-da, integratsiya jarayoni talablari juda yuqori, narxi nisbatan yuqori va qo'llanilishi ma'lum cheklovlarga bog'liq. Bunga javoban, lityum niobat kristalli nafaqat fotoelektrik effekt, o'rnatilgan fotorefraktiv effekt, chiziqli bo'lmagan effekt, elektro-optik effekt, akustik optik effekt, piezoelektrik effekt va termoelektrik effektga boy, va panjara tuzilishi va boy nuqson tuzilishi tufayli lityum niobatning ko'plab xususiyatlari kristall tarkibi, elementlarning qo'shilishi, valentlik holatini boshqarish va boshqalar bilan katta darajada tartibga solinishi mumkin. 30,9 pm/V gacha bo'lgan elektro-optik koeffitsient kabi yuqori fotoelektrik ko'rsatkichlarga erishing, bu indiy fosfiddan sezilarli darajada yuqori va kichik chirp effektiga ega (chirp effekti: lazer impulslarini uzatish jarayonida impuls ichidagi chastota vaqt o'tishi bilan o'zgarishi hodisasini anglatadi. Kattaroq chirp effekti signal-shovqin nisbatining pasayishiga va chiziqli bo'lmagan effektga olib keladi), yaxshi yo'q bo'lish nisbatiga (signalning "yoqilgan" holatidan "o'chirilgan" holatiga o'rtacha quvvat nisbati) va yuqori qurilma barqarorligiga ega. Bundan tashqari, yupqa plyonkali lityum niobat modulyatorining ish mexanizmi chiziqli bo'lmagan modulyatsiya usullaridan foydalanadigan kremniy asosidagi modulyator va indiy fosfid modulyatoridan farq qiladi, bu elektr modulyatsiyalangan signalni optik tashuvchiga yuklash uchun chiziqli elektro-optik effektdan foydalanadi va modulyatsiya tezligi asosan mikroto'lqinli elektrodning ishlashi bilan belgilanadi, shuning uchun yuqori modulyatsiya tezligi va chiziqliligiga, shuningdek, kamroq quvvat sarfiga erishish mumkin. Yuqoridagilarga asoslanib, lityum niobat 100G/400G kogerent optik aloqa tarmoqlari va ultra yuqori tezlikdagi ma'lumotlar markazlarida keng qo'llaniladigan va 100 kilometrdan ortiq uzoq uzatish masofalariga erisha oladigan yuqori samarali elektro-optik modulyatorlarni tayyorlash uchun ideal tanlovga aylandi.
Lityum niobati "foton inqilobi" ning buzg'unchi materiali sifatida, kremniy va indiy fosfid bilan solishtirganda ko'plab afzalliklarga ega bo'lsa-da, lekin u ko'pincha qurilmada ommaviy material shaklida paydo bo'ladi, yorug'lik ion diffuziyasi yoki proton almashinuvi natijasida hosil bo'lgan tekislik to'lqin yo'riqnomasi bilan cheklangan, sinish ko'rsatkichi farqi odatda nisbatan kichik (taxminan 0,02), qurilma hajmi nisbatan katta. Miniatyurizatsiya va integratsiya ehtiyojlarini qondirish qiyin.optik qurilmalar, va uning ishlab chiqarish liniyasi hali ham haqiqiy mikroelektronika jarayon liniyasidan farq qiladi va yuqori narx muammosi mavjud, shuning uchun yupqa plyonka hosil bo'lishi elektro-optik modulyatorlarda ishlatiladigan lityum niobatining muhim rivojlanish yo'nalishi hisoblanadi.
Nashr vaqti: 2024-yil 24-dekabr