Ylmy-barlag işleriniň öňegidişligiinçe plýonkaly litium niobaty elektro-optiki modulýator
Elektro-optik modulýator optiki aragatnaşyk ulgamynyň we mikrotolkun fotonik ulgamynyň esasy enjamydyr. Ol ulanylýan elektrik meýdanynyň täsiri bilen materialyň döwülme görkezijisini üýtgetmek arkaly boş giňişlikde ýa-da optiki tolkun geçirijisinde ýaýraýan ýagtylygy düzgünleşdirýär. Adaty litium niobatyelektro-optiki modulýatorelektro-optiki material hökmünde köpçülikleýin litium niobaty materialyny ulanýar. Bir kristally litium niobaty materialy titan diffuziýasy ýa-da proton alyş-çalyş prosesi arkaly tolkun geçirijisini emele getirmek üçin ýerli derejede goşulýar. Esasy gatlak bilen örtük gatlagynyň arasyndaky döwülme görkezijisiniň tapawudy örän az we tolkun geçirijisiniň ýagtylyk meýdanyna baglanmak ukyby pes. Gaplanan elektro-optiki modulýatoryň umumy uzynlygy adatça 5 ~ 10 sm bolýar.
Izolýatordaky Litiý Niobaty (LNOI) tehnologiýasy litium niobaty elektro-optiki modulýatorynyň uly ölçegli meselesini çözmegiň netijeli usulyny üpjün edýär. Tolkun geçirijisiniň esasy gatlagy bilen örtük gatlagynyň arasyndaky döwülme görkezijisiniň tapawudy 0,7-ä çenli, bu bolsa tolkun geçirijisiniň optiki režimiň baglanyş ukybyny we elektro-optiki düzgünleşdiriş täsirini ep-esli ýokarlandyrýar we elektro-optiki modulýator ulgamynda ylmy-barlag işleriniň iň meşhur nokadyna öwrüldi.
Mikroişleýiş tehnologiýasynyň ösüşi sebäpli, LNOI platformasyna esaslanýan elektro-optik modulýatorlaryň işlenip düzülmegi çalt ösüşe eýe boldy, has kiçi ölçegli we iş görkezijileriniň yzygiderli ýokarlanmagy meýilini görkezýär. Ulanylýan tolkun geçiriji gurluşyna görä, adaty inçe plýonkaly litium niobaty elektro-optik modulýatorlary gönüden-göni oýulan tolkun geçiriji elektro-optik modulýatorlardyr, ýüklenen gibriddir.tolkun geçiriji modulýatorlarywe gibrid kremniý integrasiýa edilen tolkun geçiriji elektro-optik modulýatorlar.
Häzirki wagtda gurak aşındyrma prosesiniň kämilleşdirilmegi inçe plýonkaly litium niobatyň tolkun geçirijisiniň ýitgisini ep-esli azaldýar, gyralary ýüklemek usuly aşındyrma prosesiniň ýokary kynçylyk meselesini çözýär we 1 V ýarym tolkundan az naprýaženiýeli litium niobatyň elektro-optik modulýatoryny amala aşyrdy we ösen SOI tehnologiýasy bilen utgaşdyrylmagy foton we elektron gibrid integrasiýasynyň meýiline laýyk gelýär. Inçe plýonkaly litium niobatyň tehnologiýasy çipde pes ýitgi, kiçi ölçegli we uly geçirijilikli integrasiýaly elektro-optik modulýatory amala aşyrmakda artykmaçlyklara eýedir. Teoriýa taýdan, 3 mm inçe plýonkaly litium niobatyň itip-çekmegi çaklanylýarM⁃Z modulýatorlary3dB elektro-optiki geçirijilik tizligi 400 GHz-e çenli ýetip bilýär we tejribe arkaly taýýarlanan inçe plýonkaly litium niobaty modulýatorynyň geçirijilik tizliginiň 100 GHz-den birneme ýokarydygy habar berildi, bu bolsa henizem nazary taýdan ýokarky çäkden uzak. Esasy gurluş parametrlerini optimizirlemek arkaly gazanylan ösüş çäkli. Geljekde, standart kopplanar tolkun geçiriji elektrodyny segmentleşdirilen mikrotolkun elektrody hökmünde dizaýn etmek ýaly täze mehanizmleri we gurluşlary öwrenmek nukdaýnazaryndan modulýatoryň işini has-da gowulandyryp bolar.
Mundan başga-da, integrasiýalaşdyrylan modulýator çip gaplamasynyň we lazerler, detektorlar we beýleki enjamlar bilen çipdäki dürli görnüşli integrasiýanyň amala aşyrylmagy inçe plýonkaly litium niobaty modulýatorlarynyň geljekki ösüşi üçin mümkinçilik we kynçylyk bolup durýar. Inçe plýonkaly litium niobaty elektro-optiki modulýator mikrotolkunly fotonda, optiki aragatnaşykda we beýleki ugurlarda has möhüm rol oýnar.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 7-nji apreli