Ang papel ng manipis na pelikula ng lithium niobate sa electro-optic modulator

Ang papel ng manipis na pelikula ng lithium niobate samodulator na elektro-optiko
Mula sa simula ng industriya hanggang sa kasalukuyan, ang kapasidad ng single-fiber communication ay tumaas nang milyun-milyong beses, at ang isang maliit na bilang ng mga makabagong pananaliksik ay lumampas na sa sampu-sampung milyong beses. Ang Lithium niobate ay gumanap ng malaking papel sa gitna ng ating industriya. Noong mga unang araw ng optical fiber communication, ang modulasyon ng optical signal ay direktang nakatutok salaserAng ganitong paraan ng modulasyon ay katanggap-tanggap sa mga aplikasyon na may mababang bandwidth o maiikling distansya. Para sa mga aplikasyon na may mataas na bilis ng modulasyon at malayuang distansya, hindi sapat ang bandwidth at ang channel ng transmisyon ay masyadong mahal upang matugunan ang mga aplikasyon na may malayuang distansya.
Sa gitna ng komunikasyon gamit ang optical fiber, ang signal modulation ay mas mabilis nang mas mabilis upang matugunan ang pagtaas ng kapasidad ng komunikasyon, at ang optical signal modulation mode ay nagsisimulang maghiwalay, at iba't ibang modulation mode ang ginagamit sa short-distance networking at long-distance trunk networking. Ang low-cost direct modulation ay ginagamit sa short-distance networking, at isang hiwalay na "electro-optic modulator" ang ginagamit sa long-distance trunk networking, na nakahiwalay sa laser.
Gumagamit ang electro-optic modulator ng istrukturang Machzender interference upang i-modulate ang signal. Ang liwanag ay electromagnetic wave. Ang electromagnetic wave stable interference ay nangangailangan ng matatag na control frequency, phase, at polarization. Madalas nating binabanggit ang isang salita, na tinatawag na interference fringes, light at dark fringes. Ang maliwanag ay ang lugar kung saan pinapalakas ang electromagnetic interference, at ang madilim ay ang lugar kung saan ang electromagnetic interference ay nagiging sanhi ng paghina ng enerhiya. Ang Mahzender interference ay isang uri ng interference na may espesyal na istraktura, na siyang epekto ng interference na kinokontrol sa pamamagitan ng pagkontrol sa phase ng parehong beam pagkatapos hatiin ang beam. Sa madaling salita, ang resulta ng interference ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng pagkontrol sa interference phase.
Ang materyal na ito na may lithium niobate ay ginagamit sa komunikasyon ng optical fiber, ibig sabihin, maaari nitong gamitin ang antas ng boltahe (electrical signal) upang kontrolin ang phase ng liwanag, upang makamit ang modulasyon ng signal ng liwanag, na siyang ugnayan sa pagitan ng electro-optical modulator at lithium niobate. Ang aming modulator ay tinatawag na electro-optic modulator, na kailangang isaalang-alang ang parehong integridad ng electrical signal at ang kalidad ng modulasyon ng optical signal. Ang kapasidad ng electrical signal ng indium phosphide at silicon photonics ay mas mahusay kaysa sa lithium niobate, at ang kapasidad ng optical signal ay bahagyang mas mahina ngunit maaari ding gamitin, na lumilikha ng isang bagong paraan upang samantalahin ang pagkakataon sa merkado.
Bukod sa kanilang mahusay na mga katangiang elektrikal, ang indium phosphide at silicon photonics ay may mga bentahe ng miniaturization at integration na wala sa lithium niobate. Ang indium phosphide ay mas maliit kaysa sa lithium niobate at may mas mataas na antas ng integration, at ang silicon photons ay mas maliit kaysa sa indium phosphide at may mas mataas na antas ng integration. Ang ulo ng lithium niobate bilang isangmodulatoray doble ang haba kaysa sa indium phosphide, at maaari lamang itong maging isang modulator at hindi maaaring isama ang iba pang mga function.
Sa kasalukuyan, ang electro-optical modulator ay pumasok na sa panahon ng 100 bilyong symbol rate, (ang 128G ay 128 bilyon), at ang lithium niobate ay muling nakipaglaban upang lumahok sa kompetisyon, at umaasang mangunguna sa panahong ito sa malapit na hinaharap, nangunguna sa pagpasok sa merkado ng 250 bilyong symbol rate. Upang mabawi muli ng lithium niobate ang merkadong ito, kinakailangang suriin kung ano ang mayroon ang indium phosphide at silicon photons, ngunit wala ang lithium niobate. Iyan ang electrical capability, high integration, miniaturization.
Ang pagbabago ng lithium niobate ay nakasalalay sa tatlong anggulo, ang unang anggulo ay kung paano mapapabuti ang kakayahang elektrikal, ang pangalawang anggulo ay kung paano mapapabuti ang integrasyon, at ang pangatlong anggulo ay kung paano gawing maliit. Ang solusyon sa tatlong teknikal na anggulong ito ay nangangailangan lamang ng isang aksyon, iyon ay, upang manipisin ang materyal na lithium niobate, alisin ang isang napakanipis na layer ng materyal na lithium niobate bilang optical waveguide, maaari mong muling idisenyo ang elektrod, pagbutihin ang kapasidad ng kuryente, pagbutihin ang bandwidth at kahusayan ng modulasyon ng signal ng kuryente. Pagbutihin ang kakayahang elektrikal. Maaari ring ikabit ang pelikulang ito sa silicon wafer, upang makamit ang halo-halong integrasyon, ang lithium niobate bilang isang modulator, ang natitirang bahagi ng silicon photon integration, ang kakayahan sa pagpapaliit ng silicon photon ay halata sa lahat, ang lithium niobate film at silicon light mixed integration, ay nagpapabuti sa integrasyon, natural na nakakamit ang pagpapaliit.
Sa malapit na hinaharap, ang electro-optical modulator ay papasok na sa panahon ng 200 bilyong symbol rate, ang optical disbentaha ng indium phosphide at silicon photons ay nagiging mas halata, at ang optical advantage ng lithium niobate ay nagiging mas kitang-kita, at ang lithium niobate thin film ay nagpapabuti sa disbentaha ng materyal na ito bilang isang modulator, at ang industriya ay nakatuon sa "thin film lithium niobate" na ito, ibig sabihin, ang thin film.modulator ng lithium niobateIto ang papel ng thin film lithium niobate sa larangan ng mga electro-optical modulator.