Предности и значај линијског филма литијум ниобате у интегрисаној технологији микроталасне фотона
Микроталасна фотона технологијаhas the advantages of large working bandwidth, strong parallel processing ability and low transmission loss, which has the potential to break the technical bottleneck of traditional microwave system and improve the performance of military electronic information equipment such as radar, electronic warfare, communication and measurement and control. Међутим, систем микроталасног фотона на основу дискретних уређаја има неке проблеме као што су велика количина, велика тежина и лоша стабилност, која озбиљно ограничавају примену микроталасне фотонске технологије у свемирским и ваздушним платформама. Стога је интегрисана технологија микроталасне фотона постала важна подршка да се прекрши апликација микроталасне фотона у војном електронском информационом систему и пружи потпуну игру на предности микроталасне фотонске технологије.
Тренутно је технологија Фотонски интеграција заснована на СИ-СИ-САВНА технологија засноване на ФОТОЧИНУ постала све више и зрела након вишегодишњег развоја у области оптичке комуникације, а на тржиште је стављено пуно производа. Међутим, за примену микроталасних фотона, постоје неки проблеми у ове две врсте технологија за интеграцију фотона: на пример, нелинеарни електро-оптички коефицијент СИ Модулатор и ИНП модулатора је у супротности са високом линеарношћу и великим динамичким карактеристикама које су спровеле микроталасна фотографија технологија микроталасне фотона; На пример, силиконски оптички прекидач који реализује пребацивање оптичког пута, било да је засновано на топлотно-оптичком ефекту, пиезоелектричним ефектом, има проблеме успореног брзине пребацивања, потрошње енергије и потрошње енергије, што не може да задовољи брзим скенирањем фотоналама и великим низом.
Литијум ниобат је одувек био први избор за велику брзинуЕлектро-оптичка модулацијаматеријали због свог одличног линеарног електро-оптичког ефекта. Међутим, традиционални литијум ниобатЕлектро-оптички модулаторизрађен је од масивног литијум ниобатног кристалног материјала, а величина уређаја је веома велика, што не може да задовољи потребе интегрисане микроталасне фотонске технологије. Како интегрирати литијум ниобате материјале са линеарним електро-оптичким коефицијентом у интегрисани систем технологије микроталасне петонске технологије постао је циљ релевантних истраживача. У 2018. години, истраживачки тим са Харвард Универзитета у Сједињеним Државама је први пут пријавио технологију фотонионске интеграције заснована на линијском филму литијум ниобат у природи, јер технологија има предности ширине високе интеграције, великих електро-оптичких опсега и ширине електро-оптичког ефекта, и да је покренула академску и индустријску пажњу на пољу фотонским фотонификацијом и микрообструзичким фотоником и микрообструзичким фотоником и микроталасној плочи и микрообструкцијској и микроталасној плочи и микроталасној плочи и микроталасној плочи и микроталасној плочи и микроталасној плочи и микрооптворила и микрообстручна фотоионска и микрооптворила. Из перспективе апликације микроталасне фотона, овај рад преиспитује утицај и значај технологије интеграције фотона засноване на лини филму литијум ниобата на развоју микроталасне фотонске технологије фотона.
Танки филм литијумски ниобатни материјал и танки филмЛитијум ниобатни модулатор
Последње две године појави се нова врста литијум ниобатног материјала, односно, литијум ниобатни филм се изливира од масовног литијум ниобатног кристала поступком "јонског резања" и везан на СИ решетка са силићаним пуфером. Ридге ВавеГуидес са висином више од 100 нанометара може се урезати на танко филм литијум ниобат материјала оптимизованим процесом сувог јеткања, а формирана ефективна разлика у рефракцијској индексирању таласа може достићи више од 0,8 (далеко већа од рефракциона валања од 0,02), као што је приказано на слици 1. Снажно ограничена таласног таласа, као што је приказано на слици 1. Снажно ограничена таласног таласа, као што је приказано на слици 1. Снажно ограничена таласног таласа, као што је приказано на слици 1. Снажно ограничена таласног таласа, као што је приказано на слици 1. Снажно ограничен таласним валовима, као што је приказано на слици 1. Дизајн модулатора. Стога је корисно да се постигне нижи напонски напон и веће пропусности модулације у краће дужини.
Појава литијум-ниобатног подморника ниског губитка литијум-апарата разбија уска грла вожње напона традиционалног литијум ниобатног електро-оптичког модулатора. Размак електроде може се смањити на ~ 5 μм, а преклапање између електричног поља и поља оптичког режима је увелико повећано, а Вπ · Л смањује се са више од 20 В · цм на мање од 2,8 В · цм. Стога, под истим напоном напола таласа, дужина уређаја се може увелико смањити у поређењу са традиционалним модулатором. Истовремено, након оптимизације параметара ширине ширине, дебљине и интервала електроде која путује, као што је приказано на слици, модулатор може имати способност ултра-високог опсега модулације веће од 100 ГХз.
Сл.1 (а) израчунати режим дистрибуција и (б) Слика пресека ЛН Вавегуиде-а
Сл ..2 (а) ВавеГуиде и структура електроде и (б) ЦореПлате ЛН модулатора
Поређење лини филмова литијумских ниобатних модулатора са традиционалним литијумски комерцијалним модулаторима, силиконским модулаторима и другим фосфидом (ИНП) модулаторима и другим постојећим брзим електро-оптичким модулаторима, главним параметрима поређења укључују:
(1) производ дужине полу-таласа (вπ · л, в · цм), мерење ефикасности модулације модулатора, мања вредност, то је већа ефикасност модулације;
(2) 3 дБ пропусност модулације (ГХз), који мери реакција модулатора на високофреквентне модулације;
(3) Оптички губитак уметања (ДБ) у региону модулације. Може се видети са стола да литијумски ниобатни модулатор танког филма има очигледне предности у пропусници модулације, напола таласног напона, оптички губитак интерполације и тако даље.
СИЛИЦОН је до сада развијена Цорнерстона интегрисане оптоелектронике, процес је зрео, његова минијатуризација погодује великој интеграцији активних / пасивних уређаја, а његов модулатор је широко и дубоко проучен у области оптичке комуникације. Механизам силицијума електро-оптичког модулације је углавном учвршћивање носача, убризгавање носача и акумулација носача. Међу њима је пропусност модулатора оптимална са механизмом исцрпљивања линеарног дипломе, али зато што се оптичка дистрибуција терене преклапају са неуједначином исцрпљености, овај ефекат ће увести нелинеарну дисподукцију другог реда и дистор за уклањање трећег реда, заједно са ефектом апсорпције амплитуре и изобличења оптичке модулације.
МОДУЛАТОР ИНП има изванредне електро-оптичке ефекте, а вишеслојна квантна структура може реализовати ултра-високу брзину и модулаторе ниског напона вожње са Вπ · Л до 0,156В · мм. Међутим, варијација индекса лома са електричним пољем укључује линеарне и нелинеарне појмове, а повећање интензитета електричног поља доносиће ефекат другог реда истакнуто. Стога, Силицијум и ИНП електро-оптички модулатори морају да примене пристраност да формирају ПН раскрснице када раде, а ПН Јунцтион ће донети губитак у апсорпцију. Међутим, величина модулатора ове две је мала, величина комерцијалне иП-а је 1/4 ЛН модулатора. Висока ефикасност модулације, погодна за високу густину и малу дигиталну оптичку преносну мрежу као што су центри података. Електро-оптички ефекат литијум ниобата нема механизам апсорпције лаганог и ниског губитка, што је погодно за кохерентну настојуОптичка комуникацијаса великим капацитетом и високом стопом. У апликацији за микроталасну фотографију, електро-оптички коефицијенти СИ и ИНП су нелинеарни, што није погодно за систем микроталасног фотона који следи високу линеарност и велику динамику. Литијум ниобат материјал је веома погодан за апликацију за микроталасну храну због потпуно линеарног коефицијента електро-оптичке модулације.
Вријеме поште: АПР-22-2024