Elektro-optiese modulator met 'n hoë werkverrigting: dun film litium niobate modulator

Elektro-optiese modulator met 'n hoë werkverrigting:dun film litium niobate modulator

'N elektro-optiese modulator (EOM -modulator) is 'n modulator wat gemaak is met behulp van die elektro-optiese effek van sekere elektro-optiese kristalle, wat hoë-snelheid elektroniese seine in kommunikasietoestelle kan omskakel in optiese seine. As die elektro-optiese kristal aan 'n toegepaste elektriese veld onderwerp word, sal die brekingsindeks van die elektro-optiese kristal verander, en die optiese golfkenmerke van die kristal sal ook dienooreenkomstig verander, om die modulering van die amplitude, fase en polarisasietoestand van die optiese sein te omskep en die hoë-snelheid elektroniese sein in die kommunikasietoestel in 'n optiese sein te omskep deur modulering.

Daar is tans drie hooftipeselektro-optiese modulatorsOp die mark: silikon-gebaseerde modulators, indiumfosfiedmodulators en dun filmLitium niobaatmodulator. Onder hulle het Silicon nie 'n direkte elektro-optiese koëffisiënt nie, die prestasie is meer algemeen, slegs geskik vir die produksie van kort-afstand data-transmissie-transceivermodule-modulator, indiumfosfied, hoewel dit geskik is vir medium-lange afstand optiese kommunikasienetwerk-transceiver-module, maar die integrasieprosesvereistes is buitengewoon hoog, en die toepassing is onderhewig aan sekere beperkings. In teenstelling hiermee is litium-niobaatkristal nie net ryk aan foto-elektriese effek nie, gestel fotorefraktiewe effek, nie-lineêre effek, elektro-optiese effek, akoestiese optiese effek, piëzo-elektriese effek en termoelektriese effek is gelyk aan een, en danksy die roosterstruktuur en 'n ryk defekte struktuur, kan baie eienskappe van die lithium niobaat wees. Staatsbeheer, ens. Bereik voortreflike foto-elektriese werkverrigting, soos die elektro-optiese koëffisiënt van tot 30.9 pm/v, aansienlik hoër as indiumfosfied, en het 'n klein chirp-effek (Chirp-effek: verwys na die verskynsel dat die frekwensie binne die polsveranderings met tyd verander tydens die laser-pols-transmissieproses. effek), 'n goeie uitwissingsverhouding (die gemiddelde kragverhouding van die 'op' toestand van die sein tot sy 'af' toestand), en uitstekende toestelstabiliteit. In addition, the working mechanism of the thin film lithium niobate modulator is different from that of the silicon-based modulator and indium phosphide modulator using nonlinear modulation methods, which uses linear electro-optical effect to load the electrically modulated signal onto the optical carrier, and the modulation rate is mainly determined by the performance of the microwave electrode, so higher modulation speed and linearity as well as lower power Verbruik kan bereik word. Op grond van bogenoemde het litiumniobate 'n ideale keuse geword vir die voorbereiding van hoëprestasie-elektro-optiese modulators, wat 'n wye verskeidenheid toepassings in 100 g/400 g samehangende optiese kommunikasienetwerke en ultra-hoë snelheidsdata het, en dit kan lang transmissie-afstande van meer as 100 kilometers bereik.

Litium niobaat as 'n ondermynende materiaal van die 'fotonrevolusie', hoewel dit in vergelyking met silikon- en indiumfosfied baie voordele het, maar dit verskyn dikwels in die vorm van 'n grootmaatmateriaal in die toestel, is die lig beperk tot die vlakgolfguide wat gevorm word deur ioondiffusie of protonuitruiling, is die proton -uitruiling relatief groot. Dit is moeilik om aan die behoeftes van miniatuur en integrasie vanOptiese toestelleen die produksielyn daarvan verskil nog van die werklike mikro-elektroniese proseslyn, en daar is 'n probleem van hoë koste, dus is dun filmvorming 'n belangrike ontwikkelingsrigting vir litiumniobaat wat in elektro-optiese modulators gebruik word.