Peran film tipis lithium niobate dalam modulator elektro-optik

Peran film tipis lithium niobate dimodulator elektro-optik
Dari awal industri hingga saat ini, kapasitas komunikasi serat tunggal telah meningkat jutaan kali lipat, dan sejumlah kecil penelitian mutakhir telah melampaui puluhan juta kali lipat. Lithium niobate memainkan peran besar di tengah industri kita. Pada masa awal komunikasi serat optik, modulasi sinyal optik disetel secara langsung pada jaringan serat optiklaser. Mode modulasi ini dapat diterima dalam aplikasi bandwidth rendah atau jarak pendek. Untuk modulasi kecepatan tinggi dan aplikasi jarak jauh, bandwidth tidak mencukupi dan saluran transmisi terlalu mahal untuk memenuhi aplikasi jarak jauh.
Di tengah komunikasi serat optik, modulasi sinyal semakin cepat untuk memenuhi peningkatan kapasitas komunikasi, dan mode modulasi sinyal optik mulai terpisah, dan mode modulasi yang berbeda digunakan dalam jaringan jarak pendek dan jaringan trunk jarak jauh . Modulasi langsung berbiaya rendah digunakan dalam jaringan jarak pendek, dan “modulator elektro-optik” terpisah digunakan dalam jaringan induk jarak jauh, yang terpisah dari laser.
Modulator elektro-optik menggunakan struktur interferensi Machzender untuk memodulasi sinyal, cahaya adalah gelombang elektromagnetik, interferensi stabil gelombang elektromagnetik memerlukan frekuensi kontrol, fase, dan polarisasi yang stabil. Kita sering menyebut sebuah kata yang disebut pinggiran interferensi, pinggiran terang dan gelap, terang adalah area di mana interferensi elektromagnetik diperkuat, gelap adalah area di mana interferensi elektromagnetik menyebabkan energi melemah. Interferensi Mahzender merupakan salah satu jenis interferometer dengan struktur khusus, yaitu efek interferensi yang dikendalikan dengan mengontrol fasa berkas yang sama setelah berkas dibelah. Dengan kata lain, hasil interferensi dapat dikontrol dengan mengontrol fase interferensi.
Lithium niobate bahan ini digunakan dalam komunikasi serat optik, yaitu dapat menggunakan level tegangan (sinyal listrik) untuk mengontrol fase cahaya, untuk mencapai modulasi sinyal cahaya, yaitu hubungan antara elektro-optik modulator dan litium niobate. Modulator kami disebut modulator elektro-optik, yang perlu mempertimbangkan integritas sinyal listrik dan kualitas modulasi sinyal optik. Kapasitas sinyal listrik fotonik indium fosfida dan silikon lebih baik daripada litium niobate, dan kapasitas sinyal optiknya sedikit lebih lemah tetapi juga dapat digunakan, yang menciptakan cara baru untuk meraih peluang pasar.
Selain sifat listriknya yang sangat baik, fotonik indium fosfida dan silikon memiliki keunggulan miniaturisasi dan integrasi yang tidak dimiliki litium niobate. Indium fosfida lebih kecil dari litium niobate dan memiliki derajat integrasi yang lebih tinggi, dan foton silikon lebih kecil dari indium fosfida dan memiliki derajat integrasi yang lebih tinggi. Kepala lithium niobate sebagai aalat modulasidua kali lebih panjang dari indium fosfida, dan hanya dapat menjadi modulator dan tidak dapat mengintegrasikan fungsi lainnya.
Saat ini, modulator elektro-optik telah memasuki era kecepatan simbol 100 miliar, (128G sama dengan 128 miliar), dan litium niobate sekali lagi berjuang untuk berpartisipasi dalam kompetisi, dan berharap dapat memimpin era ini dalam waktu dekat. masa depan, memimpin dalam memasuki pasar simbol rate 250 miliar. Agar lithium niobate dapat merebut kembali pasar ini, perlu untuk menganalisis apa yang dimiliki foton indium fosfida dan silikon, tetapi lithium niobate tidak. Itu kemampuan kelistrikan, integrasi tinggi, miniaturisasi.
Perubahan lithium niobate terletak pada tiga sudut, Sudut pertama adalah cara meningkatkan kemampuan kelistrikan, Sudut kedua adalah cara meningkatkan integrasi, dan Sudut ketiga adalah cara miniaturisasi. Solusi untuk ketiga sudut teknis ini hanya memerlukan satu tindakan, yaitu dengan membuat film tipis bahan litium niobate, mengambil lapisan sangat tipis bahan litium niobate sebagai pandu gelombang optik, Anda dapat mendesain ulang elektroda, meningkatkan kapasitas listrik, meningkatkan bandwidth dan efisiensi modulasi sinyal listrik. Meningkatkan kemampuan listrik. Film ini juga dapat dilekatkan pada wafer silikon, untuk mencapai integrasi campuran, lithium niobate sebagai modulator, sisa integrasi foton silikon, kemampuan miniaturisasi foton silikon jelas bagi semua, film lithium niobate dan integrasi campuran cahaya silikon, meningkatkan integrasi , secara alami mencapai miniaturisasi.
Dalam waktu dekat, modulator elektro-optik akan memasuki era kecepatan simbol 200 miliar, kelemahan optik foton indium fosfida dan silikon menjadi semakin jelas, dan keunggulan optik litium niobate menjadi semakin banyak. menonjol, dan film tipis lithium niobate meningkatkan kelemahan bahan ini sebagai modulator, dan industri berfokus pada "film tipis lithium niobate", yaitu film tipismodulator litium niobate. Inilah peran litium niobate film tipis di bidang modulator elektro-optik.