Navorsingsvordering vandunfilm litium niobaat elektro-optiese modulator
Die elektro-optiese modulator is die kerntoestel van optiese kommunikasiestelsels en mikrogolffotoniese stelsels. Dit reguleer die ligvoortplanting in vrye ruimte of optiese golfgeleier deur die brekingsindeks van die materiaal wat deur die toegepaste elektriese veld veroorsaak word, te verander. Die tradisionele litiumniobatelektro-optiese modulatorgebruik grootmaat litiumniobatmateriaal as elektro-optiese materiaal. Die enkelkristal litiumniobatmateriaal word plaaslik gedoteer om 'n golfgeleier te vorm deur titaniumdiffusie of protonuitruilingsproses. Die brekingsindeksverskil tussen die kernlaag en die bekledingslaag is baie klein, en die golfgeleier het 'n swak bindingsvermoë aan die ligveld. Die totale lengte van die verpakte elektro-optiese modulator is gewoonlik 5~10 cm.
Litiumniobat op isolator (LNOI) tegnologie bied 'n effektiewe manier om die probleem van groot litiumniobat elektro-optiese modulators op te los. Die brekingsindeksverskil tussen die golfgeleierkernlaag en die bekledingslaag is tot 0.7, wat die optiese modusbindingsvermoë en elektro-optiese reguleringseffek van die golfgeleier aansienlik verbeter, en het 'n navorsingsbrandpunt op die gebied van elektro-optiese modulators geword.
As gevolg van die vooruitgang van mikrobewerkingstegnologie, het die ontwikkeling van elektro-optiese modulators gebaseer op die LNOI-platform vinnige vordering gemaak, wat 'n tendens van meer kompakte grootte en voortdurende verbetering van werkverrigting toon. Volgens die golfgeleierstruktuur wat gebruik word, is die tipiese dunfilm-litiumniobat-elektro-optiese modulators direk geëtste golfgeleier-elektro-optiese modulators, gelaaide hibriede ...golfgeleiermodulatorsen hibriede silikon geïntegreerde golfgeleier elektro-optiese modulators.
Tans verminder die verbetering van die droë-etsproses die verlies van dunfilm-litiumniobat-golfleier aansienlik, die rifbelastingmetode los die probleem van hoë etsprosesmoeilikheid op, en het die litiumniobat-elektro-optiese modulator met 'n spanning van minder as 1 V halfgolf gerealiseer, en die kombinasie met volwasse SOI-tegnologie voldoen aan die tendens van foton- en elektronhibriede integrasie. Dunfilm-litiumniobat-tegnologie het voordele in die realisering van lae-verlies, klein grootte en groot bandwydte geïntegreerde elektro-optiese modulator op die skyfie. Teoreties word voorspel dat die 3 mm dunfilm-litiumniobat-stoot-trek ...M⁃Z modulators3dB elektro-optiese bandwydte kan tot 400 GHz bereik, en die bandwydte van die eksperimenteel voorbereide dunfilm-litiumniobatmodulator is na bewering net meer as 100 GHz, wat steeds ver van die teoretiese boonste grens is. Die verbetering wat deur die optimalisering van die basiese strukturele parameters teweeggebring word, is beperk. In die toekoms, vanuit die perspektief van die verkenning van nuwe meganismes en strukture, soos die ontwerp van die standaard koplanêre golfgeleierelektrode as 'n gesegmenteerde mikrogolfelektrode, kan die werkverrigting van die modulator verder verbeter word.
Daarbenewens is die realisering van geïntegreerde modulator-skyfieverpakking en heterogene integrasie op die skyfie met lasers, detektors en ander toestelle beide 'n geleentheid en 'n uitdaging vir die toekomstige ontwikkeling van dunfilm-litiumniobatmodulators. Dunfilm-litiumniobat-elektro-optiese modulators sal 'n belangriker rol speel in mikrogolffoton, optiese kommunikasie en ander velde.
Plasingstyd: 7 Apr 2025