Peran lapisan tipis litium niobate dalam modulator elektro-optik

Peran lapisan tipis litium niobat dalammodulator elektro-optik
Sejak 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 langsung padalaserMode modulasi ini dapat diterima untuk aplikasi dengan bandwidth rendah atau jarak pendek. Untuk modulasi kecepatan tinggi dan aplikasi jarak jauh, bandwidth yang tersedia tidak mencukupi dan saluran transmisi terlalu mahal untuk memenuhi kebutuhan aplikasi jarak jauh tersebut.
Di tengah perkembangan komunikasi serat optik, modulasi sinyal menjadi semakin cepat untuk memenuhi peningkatan kapasitas komunikasi, dan mode modulasi sinyal optik mulai terpisah, serta 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 trunk jarak jauh, yang terpisah dari laser.
Modulator elektro-optik menggunakan struktur interferensi Machzender untuk memodulasi sinyal. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik, dan interferensi stabil gelombang elektromagnetik membutuhkan kontrol frekuensi, fase, dan polarisasi yang stabil. Kita sering menyebutkan istilah yang disebut pinggiran interferensi, yaitu pinggiran terang dan gelap. Pinggiran terang adalah area di mana interferensi elektromagnetik diperkuat, sedangkan pinggiran gelap adalah area di mana interferensi elektromagnetik menyebabkan energi melemah. Interferensi Machzender adalah jenis interferometer dengan struktur khusus, di mana efek interferensi dikendalikan dengan mengontrol fase berkas yang sama setelah berkas tersebut dipisahkan. Dengan kata lain, hasil interferensi dapat dikendalikan dengan mengontrol fase interferensi.
Lithium niobate adalah material yang digunakan dalam komunikasi serat optik, yaitu, dapat menggunakan tingkat tegangan (sinyal listrik) untuk mengontrol fase cahaya, untuk mencapai modulasi sinyal cahaya, yang merupakan hubungan antara modulator elektro-optik dan lithium niobate. Modulator kami disebut modulator elektro-optik, yang perlu mempertimbangkan integritas sinyal listrik dan kualitas modulasi sinyal optik. Kapasitas sinyal listrik indium fosfida dan silikon fotonik lebih baik daripada lithium niobate, dan kapasitas sinyal optik sedikit lebih lemah tetapi masih dapat digunakan, yang menciptakan cara baru untuk merebut peluang pasar.
Selain sifat kelistrikannya yang sangat baik, indium fosfida dan fotonik silikon memiliki keunggulan miniaturisasi dan integrasi yang tidak dimiliki oleh litium niobat. Indium fosfida lebih kecil daripada litium niobat dan memiliki tingkat integrasi yang lebih tinggi, dan fotonik silikon lebih kecil daripada indium fosfida dan memiliki tingkat integrasi yang lebih tinggi. Keunggulan litium niobat sebagaialat modulasipanjangnya dua kali lipat dari indium fosfida, dan hanya dapat berfungsi sebagai modulator serta tidak dapat mengintegrasikan fungsi lain.
Saat ini, modulator elektro-optik telah memasuki era laju simbol 100 miliar (128G adalah 128 miliar), dan litium niobat sekali lagi ikut serta dalam persaingan, dan berharap untuk memimpin era ini dalam waktu dekat, memimpin dalam memasuki pasar laju simbol 250 miliar. Agar litium niobat dapat merebut kembali pasar ini, perlu menganalisis apa yang dimiliki indium fosfida dan silikon foton, tetapi tidak dimiliki litium niobat. Itu adalah kemampuan listrik, integrasi tinggi, dan miniaturisasi.
Perubahan pada litium niobat terletak pada tiga sudut pandang, sudut pandang pertama adalah bagaimana meningkatkan kemampuan listrik, sudut pandang kedua adalah bagaimana meningkatkan integrasi, dan sudut pandang ketiga adalah bagaimana memperkecil ukurannya. Solusi untuk ketiga sudut pandang teknis ini hanya membutuhkan satu tindakan, yaitu, membuat lapisan tipis material litium niobat, mengambil lapisan material litium niobat yang sangat tipis sebagai pandu gelombang optik, Anda dapat mendesain ulang elektroda, meningkatkan kapasitas listrik, meningkatkan bandwidth dan efisiensi modulasi sinyal listrik. Meningkatkan kemampuan listrik. Lapisan ini juga dapat ditempelkan pada wafer silikon, untuk mencapai integrasi campuran, litium niobat sebagai modulator, sisanya adalah integrasi foton silikon, kemampuan miniaturisasi foton silikon jelas bagi semua orang, integrasi campuran film litium niobat dan cahaya silikon, meningkatkan integrasi, secara alami mencapai miniaturisasi.
Dalam waktu dekat, modulator elektro-optik akan memasuki era laju simbol 200 miliar, kelemahan optik indium fosfida dan foton silikon semakin jelas, dan keunggulan optik litium niobat semakin menonjol, dan film tipis litium niobat memperbaiki kelemahan material ini sebagai modulator, dan industri berfokus pada "film tipis litium niobat", yaitu film tipis.modulator litium niobatInilah peran film tipis litium niobate di bidang modulator elektro-optik.