Tadqiqot jarayoniyupqa plyonkali lityum niobat elektro-optik modulyatori
Elektro-optik modulyator optik aloqa tizimi va mikroto'lqinli foton tizimining asosiy qurilmasi bo'lib, u qo'llaniladigan elektr maydoni ta'sirida materialning sinish ko'rsatkichini o'zgartirish orqali bo'sh joyda yoki optik to'lqin yo'riqchisida tarqaladigan yorug'likni boshqaradi. An'anaviy lityum niobatielektro-optik modulyatorelektro-optik material sifatida ommaviy lityum niobat materialidan foydalanadi. Monokristalli lityum niobat materiali titan diffuziyasi yoki proton almashinuvi jarayoni orqali to'lqin yo'nalishini hosil qilish uchun mahalliy ravishda qo'shiladi. Yadro qatlami va qoplama qatlami orasidagi sinish ko'rsatkichi farqi juda kichik va to'lqin yo'nalishi yorug'lik maydoniga yomon bog'lanish qobiliyatiga ega. Qadoqlangan elektro-optik modulyatorning umumiy uzunligi odatda 5 ~ 10 sm ni tashkil qiladi.
Izolyatordagi lityum niobat (LNOI) texnologiyasi lityum niobat elektro-optik modulyatorining katta o'lchamlari muammosini hal qilishning samarali usulini taqdim etadi. To'lqin yo'riqchisi yadro qatlami va qoplama qatlami orasidagi sinish ko'rsatkichi farqi 0,7 gacha, bu to'lqin yo'riqchisining optik rejimni bog'lash qobiliyatini va elektro-optik tartibga solish ta'sirini sezilarli darajada oshiradi va elektro-optik modulyator sohasidagi tadqiqot markaziga aylandi.
Mikro ishlov berish texnologiyasining rivojlanishi tufayli LNOI platformasiga asoslangan elektro-optik modulyatorlarning rivojlanishi tez sur'atlar bilan rivojlanib, yanada ixcham o'lcham va ishlashning doimiy yaxshilanish tendentsiyasini ko'rsatmoqda. Foydalanilgan to'lqin yo'riqnomasi tuzilishiga ko'ra, odatiy yupqa plyonkali lityum niobat elektro-optik modulyatorlari to'g'ridan-to'g'ri o'yilgan to'lqin yo'riqnomasi elektro-optik modulyatorlari, yuklangan gibriddir.to'lqin yo'nalishi modulyatorlariva gibrid kremniy bilan integratsiyalashgan to'lqin yo'riqnomasi elektro-optik modulyatorlari.
Hozirgi vaqtda quruq o'yib ishlov berish jarayonining takomillashtirilishi yupqa plyonkali lityum niobat to'lqin yo'riqnomasining yo'qotilishini sezilarli darajada kamaytiradi, tizma yuklash usuli o'yib ishlov berish jarayonining yuqori qiyinchiliklarini hal qiladi va 1 V dan kam yarim to'lqinli kuchlanishli lityum niobat elektro-optik modulyatorini amalga oshirdi va etuk SOI texnologiyasi bilan kombinatsiya foton va elektron gibrid integratsiyasi tendentsiyasiga mos keladi. Yupqa plyonkali lityum niobat texnologiyasi chipda past yo'qotish, kichik o'lcham va katta o'tkazish qobiliyatiga ega integratsiyalashgan elektro-optik modulyatorni amalga oshirishda afzalliklarga ega. Nazariy jihatdan, 3 mm yupqa plyonkali lityum niobatning surish-tortish kuchi taxmin qilinmoqda.M⁃Z modulyatorlari3dB elektro-optik o'tkazish qobiliyati 400 gigagertsgacha yetishi mumkin va eksperimental ravishda tayyorlangan yupqa plyonkali lityum niobat modulyatorining o'tkazish qobiliyati 100 gigagertsdan sal ko'proq ekanligi haqida xabar berilgan, bu hali ham nazariy yuqori chegaradan uzoq. Asosiy strukturaviy parametrlarni optimallashtirish natijasida erishilgan yaxshilanish cheklangan. Kelajakda, standart koplanar to'lqin yo'naltiruvchi elektrodni segmentlangan mikroto'lqinli elektrod sifatida loyihalash kabi yangi mexanizmlar va tuzilmalarni o'rganish nuqtai nazaridan, modulyatorning ishlashi yanada yaxshilanishi mumkin.
Bundan tashqari, integratsiyalashgan modulyator chiplarini qadoqlash va lazerlar, detektorlar va boshqa qurilmalar bilan chipdagi heterojen integratsiyani amalga oshirish yupqa plyonkali lityum niobat modulyatorlarining kelajakdagi rivojlanishi uchun ham imkoniyat, ham qiyinchilikdir. Yupqa plyonkali lityum niobat elektro-optik modulyatori mikroto'lqinli foton, optik aloqa va boshqa sohalarda muhimroq rol o'ynaydi.
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 7-aprel