Ličio niobato plonos plėvelės vaidmuo elektrooptiniame moduliatoriuje

Ličio niobato plonos plėvelės vaidmuoelektrooptinis moduliatorius
Nuo pramonės pradžios iki šių dienų vieno pluošto ryšio pajėgumai išaugo milijonus kartų, o nedidelis skaičius pažangiausių tyrimų viršijo dešimtis milijonų kartų. Ličio niobatas atliko svarbų vaidmenį mūsų pramonės viduryje. Ankstyvosiomis optinio pluošto ryšio dienomis optinio signalo moduliacija buvo tiesiogiai reguliuojamalazerisŠis moduliacijos režimas yra priimtinas mažo pralaidumo arba trumpų atstumų taikymuose. Didelės spartos moduliacijos ir ilgų atstumų taikymuose pralaidumo nepakaks, o perdavimo kanalas bus per brangus ilgų atstumų taikymams.
Optinio pluošto ryšio viduryje signalo moduliacija vis greitėja, kad būtų patenkintas didėjantis ryšio pajėgumas, ir optinio signalo moduliacijos režimas pradeda atsiskirti, o trumpųjų nuotolių tinkluose ir tolimųjų nuotolių magistraliniuose tinkluose naudojami skirtingi moduliacijos režimai. Trumpųjų nuotolių tinkluose naudojama pigi tiesioginė moduliacija, o tolimųjų nuotolių magistraliniuose tinkluose naudojamas atskiras „elektrooptinis moduliatorius“, kuris yra atskirtas nuo lazerio.
Elektrooptinis moduliatorius naudoja Machzenderio interferencijos struktūrą signalui moduliuoti, šviesa yra elektromagnetinė banga, o elektromagnetinių bangų stabiliai interferencijai reikia stabilaus dažnio, fazės ir poliarizacijos valdymo. Dažnai minime žodį, vadinamą interferencijos juostomis, šviesiomis ir tamsiomis juostomis, ryški yra sritis, kurioje sustiprėja elektromagnetiniai interferencijos efektai, tamsi yra sritis, kurioje elektromagnetiniai interferencijos efektai silpnina energiją. Machzenderio interferencija yra specialios struktūros interferometras, kuriame interferencijos efektas kontroliuojamas kontroliuojant to paties spindulio fazę po spindulio padalijimo. Kitaip tariant, interferencijos rezultatą galima kontroliuoti kontroliuojant interferencijos fazę.
Ličio niobatas – ši medžiaga naudojama optinio pluošto ryšiuose, t. y. ji gali naudoti įtampos lygį (elektrinį signalą) šviesos fazei valdyti, kad būtų pasiektas šviesos signalo moduliavimas, kuris yra elektrooptinio moduliatoriaus ir ličio niobato ryšys. Mūsų moduliatorius vadinamas elektrooptiniu moduliatoriumi, kuris turi atsižvelgti tiek į elektrinio signalo vientisumą, tiek į optinio signalo moduliacijos kokybę. Indžio fosfido ir silicio fotonikos elektrinio signalo talpa yra geresnė nei ličio niobato, o optinio signalo talpa yra šiek tiek silpnesnė, tačiau ją taip pat galima naudoti, o tai sukuria naują būdą pasinaudoti rinkos galimybėmis.
Be puikių elektrinių savybių, indžio fosfidas ir silicio fotonika pasižymi miniatiūrizacijos ir integracijos privalumais, kurių neturi ličio niobatas. Indžio fosfidas yra mažesnis už ličio niobatą ir turi didesnį integracijos laipsnį, o silicio fotonai yra mažesni už indžio fosfidą ir turi didesnį integracijos laipsnį. Ličio niobato galvutė kaipmoduliatoriusyra dvigubai ilgesnis nei indžio fosfidas ir gali būti tik moduliatorius, negalintis integruoti kitų funkcijų.
Šiuo metu elektrooptinis moduliatorius įžengė į 100 milijardų simbolių spartos erą (128G yra 128 milijardai), o ličio niobatas vėl stojo į kovą dėl dalyvavimo konkurencinėje kovoje ir tikisi artimiausiu metu pirmauti šioje eroje, pirmaujant 250 milijardų simbolių spartos rinkoje. Kad ličio niobatas susigrąžintų šią rinką, būtina išanalizuoti indžio fosfido ir silicio fotonų savybes, kurių neturi ličio niobatas. Tai elektrinės galimybės, aukšta integracija, miniatiūrizacija.
Ličio niobato kaita vyksta trimis aspektais: pirmasis aspektas – kaip pagerinti elektrines galimybes, antrasis – kaip pagerinti integraciją, o trečiasis – kaip miniatiūrizuoti. Šių trijų techninių aspektų sprendimui reikia tik vieno veiksmo, t. y. plona plėvele padengti ličio niobato medžiagą, išimti labai ploną ličio niobato medžiagos sluoksnį kaip optinį bangolaidį, perdaryti elektrodą, pagerinti elektrinę talpą, pralaidumą ir elektrinio signalo moduliacijos efektyvumą. Pagerinti elektrines galimybes. Ši plėvelė taip pat gali būti pritvirtinta prie silicio plokštelės, kad būtų pasiekta mišri integracija, ličio niobatas naudojamas kaip moduliatorius, o likusi silicio fotonų integracija – silicio fotonų miniatiūrizacijos galimybė akivaizdi visiems. Ličio niobato plėvelės ir silicio šviesos mišri integracija pagerina integraciją ir natūraliai pasiekiama miniatiūrizacija.
Artimiausiu metu elektrooptinis moduliatorius netrukus įžengs į 200 milijardų simbolių dažnio erą, indžio fosfido ir silicio fotonų optinis trūkumas tampa vis akivaizdesnis, o ličio niobato optinis pranašumas tampa vis ryškesnis, o ličio niobato plona plėvelė pagerina šios medžiagos, kaip moduliatoriaus, trūkumą, o pramonė daugiausia dėmesio skiria šiai „plona plėvelei ličio niobatui“, tai yra plonai plėvelei.ličio niobato moduliatoriusTai yra plonasluoksnio ličio niobato vaidmuo elektrooptinių moduliatorių srityje.