Rannsóknarframfarir áÞunnfilmu litíumníóbat rafsegulstýrandi
Raf-ljósleiðari er kjarninn í ljósfræðilegum samskiptakerfum og örbylgjuljósfræðilegum kerfum. Hann stjórnar ljósútbreiðslu í tómarúmi eða ljósbylgjuleiðara með því að breyta ljósbrotsstuðul efnisins sem myndast vegna rafsviðs. Hefðbundið litíumníóbatraf-ljósleiðarinotar lausa litíumníóbatefni sem rafsegulfræðilegt efni. Einkristallað litíumníóbatefnið er staðbundið efnt til að mynda bylgjuleiðara með títan dreifingu eða róteindaskipti. Mismunurinn á ljósbrotsstuðli milli kjarnalagsins og klæðningarlagsins er mjög lítill og bylgjuleiðarinn hefur lélega bindingargetu við ljóssviðið. Heildarlengd pakkaða rafsegulfræðilega mótarans er venjulega 5~10 cm.
Lithium niobate on Insulator (LNOI) tækni býður upp á áhrifaríka leið til að leysa vandamálið með stóra litíum niobate rafsegulmótara. Mismunurinn á ljósbrotsstuðli milli kjarnalags bylgjuleiðarans og klæðningarlagsins er allt að 0,7, sem eykur verulega ljósbindingargetu og rafsegulstjórnunaráhrif bylgjuleiðarans og hefur orðið að rannsóknarvettvangi á sviði rafsegulmótara.
Vegna framfara í örvinnslutækni hefur þróun rafsegulmótora sem byggja á LNOI-grunni tekið hröðum framförum, sem sýnir þróun í átt að minni stærð og stöðugum framförum í afköstum. Samkvæmt bylgjuleiðarauppbyggingu sem notuð er, eru dæmigerðir þunnfilmu litíumníóbat rafsegulmótarar beint etsaðir bylgjuleiðara rafsegulmótarar, hlaðnir blendingar.bylgjuleiðarastýringarog rafsegulbylgjuleiðarar með samþættingu kísils.
Sem stendur dregur úr þurretsunarferlinu verulega úr tapi á þunnfilmu litíumníóbatbylgjuleiðara. Hrygghleðsluaðferðin leysir vandamálið með mikla erfiðleika í etsunarferlinu og hefur leitt til þess að rafsegulmótor fyrir litíumníóbat hefur spennu minni en 1 V hálfbylgju og samsetningin við þroskaða SOI tækni er í samræmi við þróun ljóseinda- og rafeindasamþættingar. Þunnfilmu litíumníóbat tækni hefur kosti í því að ná fram litlu tapi, litlu stærð og mikilli bandbreidd samþættum rafsegulmótor á flís. Fræðilega séð er spáð að 3 mm þunnfilmu litíumníóbat ýtt-tog...M⁃Z mótaldarar3dB raf-ljósfræðilegt bandvídd getur náð allt að 400 GHz, og bandvídd tilraunaframleidds þunnfilmu litíumníóbat mótunarbúnaðar hefur reynst rétt yfir 100 GHz, sem er enn langt frá fræðilegum efri mörkum. Sú framför sem fæst með því að fínstilla grunnbyggingarbreytur er takmörkuð. Í framtíðinni, frá sjónarhóli þess að kanna nýjar aðferðir og uppbyggingar, svo sem að hanna staðlaða samhliða bylgjuleiðara rafskaut sem sundurliðaða örbylgjuofn rafskaut, gæti afköst mótunarbúnaðarins batnað enn frekar.
Að auki er innleiðing samþættrar pökkunar fyrir mótunarflísar og ósamræmislausrar samþættingar á flís með leysigeislum, skynjurum og öðrum tækjum bæði tækifæri og áskorun fyrir framtíðarþróun þunnfilmu litíumníóbatmótara. Þunnfilmu rafsegulmótari úr litíumníóbati mun gegna mikilvægara hlutverki í örbylgjufótónum, ljósfræðilegum samskiptum og öðrum sviðum.
Birtingartími: 7. apríl 2025