Araşdırmanın gedişinazik təbəqəli litium niobat elektro-optik modulator
Elektro-optik modulyator optik rabitə sisteminin və mikrodalğalı fotonik sistemin əsas cihazıdır. Tətbiq olunan elektrik sahəsinin yaratdığı materialın sınma indeksini dəyişdirərək boş məkanda və ya optik dalğa ötürücüsünde yayılan işığı tənzimləyir. Ənənəvi litium niobatelektro-optik modulyatorelektro-optik material kimi toplu litium niobat materialından istifadə edir. Tək kristal litium niobat materialı titan diffuziyası və ya proton mübadiləsi prosesi vasitəsilə dalğa bələdçisi yaratmaq üçün yerli olaraq əlavə olunur. Əsas təbəqə ilə örtük təbəqəsi arasındakı qırılma indeksi fərqi çox kiçikdir və dalğa ötürücüsünün işıq sahəsinə zəif bağlanma qabiliyyəti var. Paketlənmiş elektro-optik modulyatorun ümumi uzunluğu adətən 5~10 sm-dir.
İzolyatorda Lithium Niobate (LNOI) texnologiyası böyük ölçülü litium niobat elektro-optik modulator problemini həll etmək üçün effektiv bir yol təqdim edir. Dalğa ötürücüsünün əsas təbəqəsi ilə üzlük təbəqəsi arasındakı qırılma indeksi fərqi 0,7-ə qədərdir ki, bu da dalğa ötürücüsünün optik rejimi bağlama qabiliyyətini və elektro-optik tənzimləmə təsirini xeyli artırır və elektro-optik modulyator sahəsində tədqiqat nöqtəsinə çevrilmişdir.
Mikro emal texnologiyasının tərəqqisi sayəsində LNOI platformasına əsaslanan elektro-optik modulyatorların inkişafı daha yığcam ölçü və performansın davamlı təkmilləşdirilməsi tendensiyası göstərən sürətli irəliləyiş əldə etdi. İstifadə olunan dalğa qurğusunun quruluşuna görə, tipik nazik film litium niobat elektro-optik modulyatorlar birbaşa həkk olunmuş dalğa ötürücü elektro-optik modulyatorlardır, yüklənmiş hibriddir.dalğa ötürücü modulyatorlarvə hibrid silisium inteqrasiya olunmuş dalğa ötürücü elektro-optik modulyatorlar.
Hazırda quru aşındırma prosesinin təkmilləşdirilməsi nazik film litium niobat dalğa qurğusunun itkisini xeyli azaldır, silsilənin yükləmə metodu yüksək aşındırma prosesinin çətinliyi problemini həll edir və litium niobat elektro-optik modulyatorunu 1 V yarım dalğadan az gərginliklə həyata keçirdi və yetkin SOI texnologiyası ilə birləşməsi tendensiyaya uyğundur. İncə film litium niobat texnologiyası çipdə az itki, kiçik ölçülü və böyük bant genişliyi inteqrasiya edilmiş elektro-optik modulatorun həyata keçirilməsində üstünlüklərə malikdir. Teorik olaraq, 3 mm nazik film litium niobatın təkan çəkməsi proqnozlaşdırılır.M⁃Z modulatorları3dB elektro-optik bant genişliyi 400 GHz-ə çata bilər və eksperimental olaraq hazırlanmış nazik təbəqəli litium niobat modulatorunun bant genişliyinin 100 GHz-dən bir qədər çox olduğu bildirilmişdir ki, bu da nəzəri yuxarı həddən hələ də uzaqdır. Əsas struktur parametrlərinin optimallaşdırılmasının gətirdiyi təkmilləşdirmə məhduddur. Gələcəkdə yeni mexanizmlərin və strukturların tədqiqi nöqteyi-nəzərindən, məsələn, standart bir düzən dalğa elektrodunun seqmentləşdirilmiş mikrodalğalı elektrod kimi layihələndirilməsi, modulyatorun performansı daha da yaxşılaşdırıla bilər.
Bundan əlavə, inteqrasiya olunmuş modulator çip qablaşdırmasının və lazerlər, detektorlar və digər cihazlarla çip üzərində heterojen inteqrasiyanın reallaşdırılması nazik təbəqəli litium niobat modulyatorlarının gələcək inkişafı üçün həm fürsət, həm də problemdir. İncə film litium niobat elektro-optik modulator mikrodalğalı foton, optik rabitə və digər sahələrdə daha mühüm rol oynayacaq.
Göndərmə vaxtı: 07 aprel 2025-ci il