Taas nga performance electro-optic modulator: manipis nga film lithium niobate modulator

Taas nga performance electro-optic modulator:manipis nga film lithium niobate modulator

Usa ka electro-optical modulator (EOM modulator) maoy usa ka modulator nga gihimo gamit ang electro-optical nga epekto sa pipila ka electro-optical nga mga kristal, nga maka-convert sa high-speed nga electronic signal sa mga communication device ngadto sa optical signal. Kung ang electro-optic nga kristal gipailalom sa usa ka gipadapat nga electric field, ang refractive index sa electro-optic nga kristal mausab, ug ang optical wave nga mga kinaiya sa kristal usab mausab sumala niana, aron makaamgo sa modulasyon sa amplitude, phase ug polarization nga kahimtang sa optical signal, ug i-convert ang high-speed electronic signal sa komunikasyon device ngadto sa optical signal pinaagi sa modulasyon.

Sa pagkakaron, adunay tulo ka nag-unang matang saelectro-optic modulatorssa merkado: silicon-based modulators, indium phosphide modulators ug thin filmlithium niobate modulator. Lakip kanila, ang silicon walay direkta nga electro-optical coefficient, ang performance mao ang mas kinatibuk-an, angay lamang alang sa produksyon sa mubo-distance data transmission transceiver module modulator, indium phosphide bisan tuod angay alang sa medium-taas nga gilay-on optical komunikasyon network transceiver module, apan ang integration proseso mga kinahanglanon mao ang hilabihan ka taas, ang gasto mao ang medyo taas, ang aplikasyon mao ang subject sa pipila ka mga limitasyon. Sa kasukwahi, ang lithium niobate nga kristal dili lamang dato sa photoelectric nga epekto, nagtakda sa photorefractive nga epekto, nonlinear nga epekto, electro-optical nga epekto, acoustic optical effect, piezoelectric nga epekto ug thermoelectric nga epekto parehas sa usa, ug salamat sa iyang lattice structure ug dato nga depekto nga istruktura, daghang mga kabtangan sa lithium niobate mahimong makontrol pag-ayo pinaagi sa kristal nga komposisyon, state control, ug uban pa. electro-optical coefficient nga hangtod sa 30.9pm/V, mas taas kay sa indium phosphide, ug adunay gamay nga chirp effect (chirp effect: nagtumong sa panghitabo nga ang frequency sulod sa pulso mausab uban sa panahon sa panahon sa laser pulse transmission process. Ang mas dako nga chirp effect moresulta sa mas ubos nga signal-to-noise ratio ug nonlinear effect), usa ka maayo nga pagkapuo nga ratio sa estado sa signal (ang average nga power ratio sa "off" nga estado sa signal (ang average nga power "off" nga ratio sa estado sa signal niini. kalig-on. Dugang pa, ang mekanismo sa pagtrabaho sa manipis nga film lithium niobate modulator lahi sa sa silicon-based modulator ug indium phosphide modulator gamit ang nonlinear modulation nga mga pamaagi, nga naggamit sa linear electro-optical nga epekto aron ma-load ang electrically modulated signal ngadto sa optical carrier, ug ang modulation rate nag-una nga gitino sa performance sa microwave electrode, mao nga mas taas nga modulation speed ug ubos nga linearity mahimong makab-ot. Base sa ibabaw, ang lithium niobate nahimong usa ka sulundon nga pagpili alang sa pag-andam sa high-performance electro-optic modulators, nga adunay usa ka halapad nga mga aplikasyon sa 100G / 400G coherent optical communication networks ug ultra-high-speed data centers, ug makab-ot ang taas nga transmission distance nga labaw pa sa 100 kilometros.

Ang Lithium niobate isip usa ka subersibong materyal sa "photon revolution", bisan kung itandi sa silicon ug indium phosphide adunay daghang mga bentaha, apan kini kanunay nga makita sa porma sa usa ka bulk nga materyal sa aparato, ang kahayag limitado sa eroplano nga waveguide nga naporma pinaagi sa pagsabwag sa ion o pagbinayloay sa proton, ang kalainan sa refractive index kasagaran medyo gamay (mga 0.02 ang gidak-on sa aparato). Kini mao ang lisud nga sa pagsugat sa mga panginahanglan sa miniaturization ug integration saoptical nga mga himan, ug ang linya sa produksiyon niini lahi gihapon sa aktuwal nga linya sa proseso sa microelectronics, ug adunay problema sa taas nga gasto, busa ang manipis nga pagporma sa pelikula usa ka hinungdanon nga direksyon sa pag-uswag alang sa lithium niobate nga gigamit sa mga electro-optical modulators.