De rol van een dunne lithiumniobaatfilm in een elektro-optische modulator

De rol van dunne lithiumniobaatfilms inelektro-optische modulator
Van het begin van de industrie tot nu is de capaciteit van communicatie via één enkele vezel miljoenen keren toegenomen, en dankzij een klein aantal baanbrekende onderzoeken is deze capaciteit zelfs tientallen miljoenen keren groter geworden. Lithiumniobaat heeft hierin een belangrijke rol gespeeld. In de beginjaren van optische vezelcommunicatie werd de modulatie van het optische signaal direct afgestemd op de vezels.laserDeze modulatiemethode is acceptabel voor toepassingen met een lage bandbreedte of over korte afstanden. Voor snelle modulatie en toepassingen over lange afstanden is de bandbreedte onvoldoende en is het transmissiekanaal te duur.
In de glasvezelcommunicatie wordt de signaalmodulatie steeds sneller om aan de toenemende communicatiecapaciteit te voldoen. Hierdoor ontstaat een splitsing in de optische signaalmodulatiemodi, waarbij verschillende modulatiemodi worden gebruikt voor netwerken over korte afstanden en netwerken over lange afstanden. Voor netwerken over korte afstanden wordt goedkope directe modulatie gebruikt, terwijl voor netwerken over lange afstanden een aparte "elektro-optische modulator" wordt ingezet, die losstaat van de laser.
Een elektro-optische modulator gebruikt een Machzender-interferentiestructuur om een ​​signaal te moduleren. Licht is een elektromagnetische golf, en stabiele interferentie van elektromagnetische golven vereist een stabiele frequentie, fase en polarisatie. We gebruiken vaak de term interferentiepatronen, licht en donker. Licht is het gebied waar elektromagnetische interferentie wordt versterkt, donker is het gebied waar elektromagnetische interferentie de energie verzwakt. De Machzender-interferometer is een type interferometer met een speciale structuur, waarbij het interferentie-effect wordt geregeld door de fase van dezelfde lichtbundel te regelen na splitsing. Met andere woorden, het interferentieresultaat kan worden geregeld door de interferentiefase te controleren.
Lithiumniobaat is een materiaal dat wordt gebruikt in glasvezelcommunicatie. Het kan namelijk het spanningsniveau (elektrisch signaal) gebruiken om de fase van het licht te regelen en zo de modulatie van het lichtsignaal te realiseren. Dit is de relatie tussen de elektro-optische modulator en lithiumniobaat. Onze modulator, een elektro-optische modulator, vereist zowel de integriteit van het elektrische signaal als de modulatiekwaliteit van het optische signaal. De elektrische signaalcapaciteit van indiumfosfide en siliciumfotonica is beter dan die van lithiumniobaat, terwijl de optische signaalcapaciteit iets lager is, maar wel bruikbaar. Dit biedt een nieuwe manier om de marktkansen te benutten.
Naast hun uitstekende elektrische eigenschappen hebben indiumfosfide en siliciumfotonica de voordelen van miniaturisatie en integratie die lithiumniobaat niet heeft. Indiumfosfide is kleiner dan lithiumniobaat en heeft een hogere integratiegraad, en siliciumfotonica is kleiner dan indiumfosfide en heeft een hogere integratiegraad. De kop van lithiumniobaat als eenmodulatorHet is tweemaal zo lang als indiumfosfide en kan alleen als modulator fungeren en geen andere functies integreren.
Elektro-optische modulatoren bevinden zich momenteel in het tijdperk van 100 miljard symbolen (128G is 128 miljard), en lithiumniobaat doet opnieuw een gooi naar de concurrentie. Het bedrijf hoopt in de nabije toekomst een leidende rol te spelen in dit tijdperk en de markt voor symbolen van 250 miljard te betreden. Om deze markt te heroveren, moet lithiumniobaat analyseren wat indiumfosfide en siliciumfotonen wél hebben, maar lithiumniobaat niet. Dat zijn elektrische capaciteit, hoge integratie en miniaturisatie.
De verbetering van lithiumniobaat ligt in drie aspecten: ten eerste het verbeteren van de elektrische capaciteit, ten tweede het verbeteren van de integratie en ten derde het miniaturiseren. De oplossing voor deze drie technische aspecten vereist slechts één actie: het aanbrengen van een dunne film van lithiumniobaat, het gebruiken van een zeer dunne laag lithiumniobaat als optische golfgeleider, het herontwerpen van de elektroden, het verbeteren van de elektrische capaciteit, de bandbreedte en de modulatie-efficiëntie van het elektrische signaal. Deze film kan ook op een silicium wafer worden aangebracht voor gemengde integratie, waarbij lithiumniobaat als modulator fungeert en de rest van de siliciumfotonen worden geïntegreerd. De miniaturisatiemogelijkheden van siliciumfotonen zijn duidelijk zichtbaar. De gemengde integratie van lithiumniobaatfilm en siliciumfotonen verbetert de integratie en leidt vanzelfsprekend tot miniaturisatie.
In de nabije toekomst staat de elektro-optische modulator op het punt het tijdperk van 200 miljard symbolen per seconde te betreden. Het optische nadeel van indiumfosfide en siliciumfotonen wordt steeds duidelijker, terwijl het optische voordeel van lithiumniobaat steeds prominenter wordt. Dunne lithiumniobaatfilms verbeteren de nadelen van dit materiaal als modulator, en de industrie richt zich op deze "dunne lithiumniobaatfilms", oftewel dunne films.lithiumniobaatmodulatorDit is de rol van dunne lithiumniobaatfilms op het gebied van elektro-optische modulatoren.