Lithiumniobaat staat ook bekend als optisch silicium. Er bestaat een gezegde dat "lithiumniobaat voor optische communicatie is wat silicium is voor halfgeleiders". Gezien het belang van silicium in de elektronica-revolutie, waarom is de industrie dan zo optimistisch over lithiumniobaatmaterialen?
Lithiumniobaat (LiNbO3) staat in de industrie bekend als "optisch silicium". Naast natuurlijke voordelen zoals goede fysische en chemische stabiliteit, een breed optisch transparant venster (0,4 µm tot 5 µm) en een grote elektro-optische coëfficiënt (33 = 27 pm/V), is lithiumniobaat ook een kristal met overvloedige grondstoffen en een lage prijs. Het wordt veel gebruikt in hoogwaardige filters, elektro-optische apparaten, holografische opslag, 3D-holografische displays, niet-lineaire optische apparaten, optische kwantumcommunicatie, enzovoort. Op het gebied van optische communicatie speelt lithiumniobaat voornamelijk een rol bij lichtmodulatie en is het uitgegroeid tot het belangrijkste product in de huidige snelle elektro-optische modulatoren.Eo-modulator) markt.
Momenteel zijn er drie belangrijke technologieën voor lichtmodulatie in de industrie: elektro-optische modulatoren (EO-modulatoren) gebaseerd op siliciumlicht, indiumfosfide enlithiumniobaatMateriaalplatformen. Silicium optische modulatoren worden voornamelijk gebruikt in transceivermodules voor datacommunicatie over korte afstanden, indiumfosfide modulatoren worden voornamelijk gebruikt in transceivermodules voor optische communicatienetwerken over middellange en lange afstanden, en lithiumniobaat elektro-optische modulatoren (EO-modulatoren) worden voornamelijk gebruikt in coherente communicatie in backbone-netwerken over lange afstanden en in ultrasnelle datacenters met snelheden van 100/200 Gbps. Van de drie bovengenoemde ultrasnelle modulatormateriaalplatformen heeft de lithiumniobaat dunnefilmmodulator, die de afgelopen jaren is opgekomen, een bandbreedtevoordeel dat andere materialen niet kunnen evenaren.
Lithiumniobaat is een anorganische stof met de chemische formuleLiNbO3Lithiumniobaat is een negatief geladen, ferro-elektrisch kristal, een gepolariseerd lithiumniobaatkristal met piëzo-elektrische, ferro-elektrische, foto-elektrische, niet-lineaire optische en thermo-elektrische eigenschappen, en tevens een fotorefractief effect. Lithiumniobaat is een van de meest gebruikte nieuwe anorganische materialen. Het is een goed piëzo-elektrisch energie-uitwisselingsmateriaal, een ferro-elektrisch materiaal en een elektro-optisch materiaal. In optische communicatie speelt lithiumniobaat een rol bij lichtmodulatie.
Het lithiumniobaatmateriaal, ook wel bekend als "optisch silicium", wordt vervaardigd met behulp van de nieuwste micro-nano-technologie. Hierbij wordt de siliciumdioxide (SiO2)-laag op het siliciumsubstraat gestoomd, het lithiumniobaatsubstraat bij hoge temperatuur gehecht om een splijtvlak te creëren, en ten slotte wordt de lithiumniobaatfilm afgepeld. De aldus verkregen dunnefilm-lithiumniobaatmodulator heeft als voordelen hoge prestaties, lage kosten, klein formaat, massaproductie en compatibiliteit met CMOS-technologie, en is daarmee een concurrerende oplossing voor snelle optische interconnecties in de toekomst.
Als het centrum van de elektronica-revolutie vernoemd is naar het siliciummateriaal dat deze mogelijk maakte, dan kan de fotonica-revolutie worden herleid tot het materiaal lithiumniobaat, ook wel bekend als "optisch silicium". Lithiumniobaat is een kleurloos, transparant materiaal dat fotorefractieve effecten, niet-lineaire effecten, elektro-optische effecten, akoestisch-optische effecten, piëzo-elektrische effecten en thermische effecten combineert. Veel van de eigenschappen ervan kunnen worden beïnvloed door de kristalstructuur, elementdoping, controle van de valentietoestand en andere factoren. Het wordt veelvuldig gebruikt voor de vervaardiging van optische golfgeleiders, optische schakelaars en piëzo-elektrische modulatoren.elektro-optische modulatortweede harmonische generator, laserfrequentievermenigvuldiger en andere producten. In de optische communicatie-industrie vormen modulatoren een belangrijke toepassingsmarkt voor lithiumniobaat.
Geplaatst op: 24 oktober 2023