Hærri samþættur þunnfilmu litíumníóbat rafsjónastillir

Mikil línuleikiraf-optískur mótariog örbylgjuljóseindaforrit
Með auknum kröfum samskiptakerfa, til að bæta flutningsskilvirkni merkja enn frekar, mun fólk sameina ljóseindir og rafeindir til að ná viðbótarávinningi og örbylgjuljóseindafræði mun fæðast.Raf-sjónmælirinn er nauðsynlegur til að breyta rafmagni í ljós íörbylgjuljóseindakerfi, og þetta lykilskref ákvarðar venjulega frammistöðu alls kerfisins.Þar sem umbreyting útvarpsbylgjumerkis yfir í sjónrænt lén er hliðrænt merkjaferli og venjulegtrafsjónrænir mótarahafa meðfædda ólínuleika, það er alvarleg merki röskun í umbreytingarferlinu.Til að ná áætlaðri línulegri mótun er rekstrarpunktur mótunarbúnaðarins venjulega fastur við hornrétta hlutdrægnipunktinn, en hann getur samt ekki uppfyllt kröfur örbylgjuljóseindatengils fyrir línuleika mótarans.Brýn þörf er á raf-sjónrænum mótara með mikilli línuleika.

Háhraðabrotstuðull mótun kísilefna er venjulega náð með fríum burðarplasma dreifingu (FCD) áhrifum.Bæði FCD áhrifin og PN mótum mótun eru ólínuleg, sem gerir kísilmótarann ​​minna línulegan en litíumníóbatmótarann.Lithium niobate efni sýna framúrskarandiraf-sjón mótuneiginleika vegna Pucker áhrifa þeirra.Á sama tíma hefur litíumníóbat efni kosti stórrar bandbreiddar, góðrar mótunareiginleika, lágt tap, auðveld samþætting og samhæfni við hálfleiðaraferli, notkun þunnfilmu litíumníóbats til að búa til afkastamikil raf-sjónamótara, samanborið við sílikon. nánast engin „stutt plata“, heldur einnig til að ná háum línuleika.Þunn filmu litíum níóbat (LNOI) raf-sjónastillir á einangrunartæki hefur orðið efnileg þróunarstefna.Með þróun þunnfilmu litíumníóbat efnisframleiðslutækni og bylgjuleiðaraætingartækni hefur mikil umbreytingarskilvirkni og meiri samþætting þunnfilmu litíumníóbats rafsjónatækni orðið svið alþjóðlegrar háskóla og iðnaðar.

Einkenni þunnfilmu litíumníóbats
Í Bandaríkjunum hefur DAP AR skipulagning gert eftirfarandi mat á litíumníóbatefnum: ef miðja rafeindabyltingarinnar er nefnd eftir kísilefninu sem gerir það mögulegt, þá er líklegt að fæðingarstaður ljóseindabyltingarinnar sé nefndur eftir litíumníóbati. .Þetta er vegna þess að litíumníóbat samþættir raf-sjónáhrif, hljóð-sjónáhrif, piezoelectric áhrif, hitarafmagnsáhrif og ljósbrotsáhrif í einu, rétt eins og sílikonefni á sviði ljósfræði.

Hvað varðar sjónsendingareiginleika, hefur InP efni mesta sendingartapi á flís vegna frásogs ljóss á almennu 1550nm bandinu.SiO2 og kísilnítríð hafa bestu sendingareiginleikana og tapið getur náð ~ 0,01dB/cm;Sem stendur getur bylgjuleiðaratap þunnfilmu litíumníóbat bylgjuleiðarans náð stigi 0,03dB/cm og tap á þunnfilmu litíumníóbat bylgjuleiðara hefur möguleika á að minnka enn frekar með stöðugri framförum á tæknistigi í framtíð.Þess vegna mun þunnfilma litíumníóbatefnið sýna góða frammistöðu fyrir óvirka ljósbyggingu eins og ljóstillífunarleið, shunt og örhring.

Hvað varðar ljósmyndun hefur aðeins InP getu til að gefa frá sér ljós beint;Þess vegna, til að nota örbylgjuljóseindir, er nauðsynlegt að kynna InP byggt ljósgjafa á LNOI byggt ljóseinda samþætta flís með því að hlaða suðu eða epitaxial vöxt.Hvað varðar ljósmótun hefur það verið áréttað hér að ofan að þunnfilmu litíumníóbat efni er auðveldara að ná fram stærri mótunarbandbreidd, lægri hálfbylgjuspennu og lægra flutningstapi en InP og Si.Þar að auki er mikil línuleiki raf-sjónamótunar þunnfilmu litíumníóbatefna nauðsynleg fyrir öll örbylgjuljóseindanotkun.

Hvað varðar sjónleiðingu, þá gerir háhraða raf-sjónsvörun þunnfilmu litíumníóbat efnis LNOI byggðan sjónrofa færan um háhraða sjónleiðarskipti og orkunotkun slíkra háhraðaskipta er einnig mjög lág.Fyrir dæmigerða beitingu samþættrar ljóseindatækni í örbylgjuofni hefur sjónstýrða geislaformandi flísinn getu til að skipta um háhraða til að mæta þörfum hraðrar geislaskönnunar og einkenni ofurlítils orkunotkunar eru vel aðlöguð að ströngum kröfum stórra geisla. -skala áfangaskipt fylkiskerfi.Þrátt fyrir að InP-undirstaða sjónrofinn geti einnig áttað sig á háhraða sjónleiðarrofi, mun hann kynna mikinn hávaða, sérstaklega þegar fjölþrepa sjónrofinn er felldur, mun hávaðastuðullinn versna verulega.Kísil, SiO2 og kísilnítríð efni geta aðeins skipt um sjónleiðir í gegnum hitaoptíska áhrifin eða burðardreifingaráhrifin, sem hefur ókosti mikillar orkunotkunar og hægs skiptahraða.Þegar fylkisstærð áfangafylkisins er stór getur það ekki uppfyllt kröfur um orkunotkun.

Hvað varðar sjónmögnun, þá erhálfleiðara ljósmagnari (SOA) byggt á InP hefur verið þroskað til notkunar í atvinnuskyni, en það hefur ókostina af háum hávaðastuðli og lágum mettunarafköstum, sem er ekki til þess fallið að nota örbylgjuljóseindir.Parametrisk mögnunarferlið þunnfilmu litíumníóbatbylgjuleiðara byggt á reglubundinni virkjun og viðsnúningi getur náð litlum hávaða og mikilli sjónmögnun á flís, sem getur vel uppfyllt kröfur samþættrar örbylgjuljóseindatækni fyrir ljósmögnun á flís.

Hvað varðar ljósgreiningu hefur þunnfilma litíumníóbat góða sendingareiginleika til ljóss á 1550 nm bandi.Ekki er hægt að gera sér grein fyrir hlutverki ljóseindabreytinga, svo fyrir örbylgjuofnljóseindaforrit, til að mæta þörfum ljósrafskipta á flísinni.InGaAs eða Ge-Si greiningareiningar þurfa að vera kynntar á LNOI byggðum ljósrænum samþættum flísum með því að hlaða suðu eða epitaxial vexti.Hvað varðar tengingu við ljósleiðara, vegna þess að ljósleiðarinn sjálft er SiO2 efni, hefur hamsvið SiO2 bylgjuleiðarans hæsta samsvörun við hamsvið ljósleiðarans og tengingin er þægilegust.Þvermál hamsviðs hins mjög takmarkaða bylgjuleiðara þunnfilmu litíumníóbats er um það bil 1μm, sem er töluvert frábrugðið hamsviði ljósleiðara, þannig að rétta stillingarblettumbreytingin verður að fara fram til að passa við hamsvið ljósleiðarans.

Hvað varðar samþættingu, hvort ýmis efni hafa mikla samþættingarmöguleika, fer aðallega eftir beygjuradíus bylgjuleiðarans (sem hefur áhrif á takmörkun bylgjuleiðarahamsviðsins).Mjög takmarkaða bylgjuleiðarinn leyfir minni beygjuradíus, sem er meira til þess fallið að ná mikilli samþættingu.Þess vegna hafa þunnfilmu litíumníóbat bylgjuleiðarar möguleika á að ná mikilli samþættingu.Þess vegna gerir útlit þunnfilmu litíumníóbats það mögulegt fyrir litíumníóbat efni að raunverulega gegna hlutverki sjónræns „kísils“.Til notkunar á örbylgjuljóseindum eru kostir þunnfilmu litíumníóbats augljósari.