Cynnydd ymchwil modiwleiddiwr electro-optig lithiwm niobate ffilm denau

Cynnydd ymchwilmodiwlydd electro-optig lithiwm niobate ffilm denau

Modiwleiddiwr electro-optig yw dyfais graidd system gyfathrebu optegol a system ffotonig microdon. Mae'n rheoleiddio'r golau sy'n lledaenu mewn gofod rhydd neu donfedd optegol trwy newid mynegai plygiannol deunydd a achosir gan y maes trydan a gymhwysir. Y lithiwm niobate traddodiadolmodiwleiddiwr electro-optegolyn defnyddio deunydd lithiwm niobat swmp fel deunydd electro-optegol. Mae'r deunydd lithiwm niobat grisial sengl wedi'i ddopio'n lleol i ffurfio tondywysydd trwy broses trylediad titaniwm neu gyfnewid protonau. Mae'r gwahaniaeth mynegai plygiannol rhwng yr haen graidd a'r haen gladio yn fach iawn, ac mae gan y tondywysydd allu rhwymo gwael i'r maes golau. Mae cyfanswm hyd y modiwleiddiwr electro-optegol wedi'i becynnu fel arfer yn 5 ~ 10 cm.

Mae technoleg Lithiwm Niobat ar Inswleiddiwr (LNOI) yn darparu ffordd effeithiol o ddatrys problem maint mawr modiwleiddiwr electro-optig lithiwm niobat. Mae'r gwahaniaeth mynegai plygiannol rhwng haen graidd y ton-dywysydd a'r haen gladio hyd at 0.7, sy'n gwella gallu rhwymo modd optegol ac effaith rheoleiddio electro-optegol y ton-dywysydd yn fawr, ac mae wedi dod yn fan ymchwil poblogaidd ym maes modiwleiddiwr electro-optegol.

Oherwydd cynnydd technoleg micro-beiriannu, mae datblygiad modiwleidyddion electro-optig yn seiliedig ar blatfform LNOI wedi gwneud cynnydd cyflym, gan ddangos tuedd o faint mwy cryno a gwelliant parhaus mewn perfformiad. Yn ôl y strwythur ton-dywysydd a ddefnyddir, y modiwleidyddion electro-optig lithiwm niobate ffilm denau nodweddiadol yw modiwleidyddion electro-optig ton-dywysydd wedi'u hysgythru'n uniongyrchol, hybrid wedi'i lwythomodiwlyddion tonnau tywysydda modiwlyddion electro-optig canllaw tonnau integredig silicon hybrid.

Ar hyn o bryd, mae gwella'r broses ysgythru sych yn lleihau colli tonfedd lithiwm niobate ffilm denau yn fawr, mae'r dull llwytho crib yn datrys problem anhawster y broses ysgythru uchel, ac mae wedi gwireddu'r modiwleiddiwr electro-optig niobate lithiwm gyda foltedd o lai nag 1 V hanner ton, ac mae'r cyfuniad â thechnoleg SOI aeddfed yn cydymffurfio â'r duedd o integreiddio hybrid ffoton ac electron. Mae gan dechnoleg niobate lithiwm ffilm denau fanteision wrth wireddu modiwleiddiwr electro-optig integredig colled isel, maint bach a lled band mawr ar sglodion. Yn ddamcaniaethol, rhagwelir y bydd y gwthio-tynnu niobate lithiwm ffilm denau 3mmModiwleiddiwr M⁃ZGall lled band electro-optegol 3dB gyrraedd hyd at 400 GHz, ac adroddwyd bod lled band y modiwleiddiwr lithiwm niobate ffilm denau a baratowyd yn arbrofol ychydig dros 100 GHz, sydd ymhell o'r terfyn uchaf damcaniaethol o hyd. Mae'r gwelliant a ddaw o optimeiddio'r paramedrau strwythurol sylfaenol yn gyfyngedig. Yn y dyfodol, o safbwynt archwilio mecanweithiau a strwythurau newydd, megis dylunio'r electrod ton-dywysydd cyd-blanar safonol fel electrod microdon segmentedig, gellir gwella perfformiad y modiwleiddiwr ymhellach.

Yn ogystal, mae gwireddu pecynnu sglodion modiwleiddiwr integredig ac integreiddio heterogenaidd ar-sglodion gyda laserau, synwyryddion a dyfeisiau eraill yn gyfle ac yn her ar gyfer datblygiad modiwleiddiwyr lithiwm niobate ffilm denau yn y dyfodol. Bydd modiwleiddiwr electro-optig lithiwm niobate ffilm denau yn chwarae rhan bwysicach mewn ffoton microdon, cyfathrebu optegol a meysydd eraill.