Yüksək performanslı elektro-optik modulyator:nazik təbəqəli litium niobat modulyatoru
Elektro-optik modulyator (EOM modulyatoru) müəyyən elektro-optik kristalların elektro-optik effektindən istifadə edərək hazırlanmış modulyatordur və rabitə cihazlarındakı yüksək sürətli elektron siqnalları optik siqnallara çevirə bilir. Elektro-optik kristal tətbiq olunan elektrik sahəsinə məruz qaldıqda, elektro-optik kristalın sındırma indeksi dəyişəcək və kristalın optik dalğa xüsusiyyətləri də müvafiq olaraq dəyişəcək ki, optik siqnalın amplitudası, fazası və polyarizasiya vəziyyətinin modulyasiyasını həyata keçirsin və rabitə cihazındakı yüksək sürətli elektron siqnalı modulyasiya yolu ilə optik siqnala çevirsin.
Hazırda üç əsas növ mövcuddurelektro-optik modulyatorlarbazarda: silikon əsaslı modulyatorlar, indium fosfid modulyatorları və nazik təbəqəlitium niobat modulyatoruBunların arasında, silikonun birbaşa elektro-optik əmsalı yoxdur, performansı daha ümumidir, yalnız qısa məsafəli məlumat ötürmə ötürücü modul modulyatorunun istehsalı üçün uyğundur, indium fosfid orta-uzun məsafəli optik rabitə şəbəkəsi ötürücü modulu üçün uyğun olsa da, inteqrasiya prosesi tələbləri olduqca yüksəkdir, dəyəri nisbətən yüksəkdir və tətbiq müəyyən məhdudiyyətlərə məruz qalır. Bunun əksinə olaraq, litium niobatı kristalı yalnız fotoelektrik effekt, təyin olunmuş fotorefraktiv effekt, qeyri-xətti effekt, elektro-optik effekt, akustik optik effekt, pyezoelektrik effekt və termoelektrik effekt baxımından zəngin deyil və qəfəs quruluşu və zəngin qüsur quruluşu sayəsində litium niobatın bir çox xüsusiyyətləri kristal tərkibi, element aşqarlanması, valentlik vəziyyətinə nəzarət və s. ilə çox tənzimlənə bilər. İndium fosfiddən xeyli yüksək olan 30.9pm/V-ə qədər elektro-optik əmsal kimi üstün fotoelektrik performansa nail olun və kiçik bir cingilti effektinə malikdir (cingilti effekti: lazer impulsunun ötürülməsi prosesi zamanı impuls daxilindəki tezliyin zamanla dəyişməsi fenomeninə aiddir. Daha böyük cingilti effekti daha aşağı siqnal-səs-küy nisbətinə və qeyri-xətti effektə səbəb olur), yaxşı bir sönmə nisbətinə (siqnalın "açıq" vəziyyətinin "söndürülmüş" vəziyyətinə orta güc nisbəti) və üstün cihaz sabitliyinə malikdir. Bundan əlavə, nazik təbəqəli litium niobat modulyatorunun iş mexanizmi, elektrik modulyasiyalı siqnalı optik daşıyıcıya yükləmək üçün xətti elektro-optik effektdən istifadə edən qeyri-xətti modulyasiya metodlarından istifadə edən silikon əsaslı modulyator və indium fosfid modulyatorunun iş mexanizmindən fərqlidir və modulyasiya sürəti əsasən mikrodalğalı elektrodun performansı ilə müəyyən edilir, buna görə də daha yüksək modulyasiya sürəti və xəttilik, eləcə də daha aşağı enerji istehlakı əldə edilə bilər. Yuxarıda göstərilənlərə əsasən, litium niobatı 100G/400G əlaqəli optik rabitə şəbəkələrində və ultra yüksək sürətli məlumat mərkəzlərində geniş tətbiq sahəsinə malik və 100 kilometrdən çox uzun ötürmə məsafələrinə nail ola bilən yüksək performanslı elektro-optik modulyatorların hazırlanması üçün ideal seçim halına gəlmişdir.
Litium niobatı "foton inqilabı"nın təxribatçı materialı kimi istifadə etsə də, silikon və indium fosfidlə müqayisədə bir çox üstünlüklərə malikdir, lakin cihazda tez-tez toplu material şəklində görünür, işıq ion diffuziyası və ya proton mübadiləsi nəticəsində əmələ gələn müstəvi dalğa bələdçisi ilə məhdudlaşır, qırılma indeksi fərqi adətən nisbətən kiçikdir (təxminən 0,02), cihazın ölçüsü nisbətən böyükdür. Miniatürləşmə və inteqrasiya ehtiyaclarını ödəmək çətindir.optik cihazlar, və onun istehsal xətti hələ də faktiki mikroelektronika proses xəttindən fərqlidir və yüksək qiymət problemi mövcuddur, buna görə də nazik təbəqə əmələ gəlməsi elektro-optik modulyatorlarda istifadə olunan litium niobatı üçün vacib bir inkişaf istiqamətidir.
Yazı vaxtı: 24 Dekabr 2024