Ikerketaren aurrerapenafilm meheko litio niobatozko modulatzaile elektro-optikoa
Modulatzaile elektro-optikoa komunikazio optikoko sistemaren eta mikrouhin fotonikoko sistemaren gailu nagusia da. Argia espazio librean edo uhin-gida optikoan hedatzen den erregulatzen du, aplikatutako eremu elektrikoak eragindako materialaren errefrakzio-indizea aldatuz. Litio niobato tradizionala...modulatzaile elektro-optikoalitio niobato materiala erabiltzen du material elektro-optiko gisa. Kristal bakarreko litio niobato materiala lokalki dopatzen da titaniozko difusio edo protoi-truke prozesuaren bidez uhin-gida osatzeko. Nukleo geruzaren eta estaldura geruzaren arteko errefrakzio-indizearen aldea oso txikia da, eta uhin-gidak argi-eremuarekiko lotura-ahalmen eskasa du. Paketatutako modulatzaile elektro-optikoaren luzera osoa normalean 5~10 cm-koa da.
Litio Niobato Isolatzailearekiko (LNOI) teknologiak litio niobatozko modulatzaile elektro-optikoen tamaina handiko arazoa konpontzeko modu eraginkorra eskaintzen du. Uhin-gidaren nukleo-geruzaren eta estaldura-geruzaren arteko errefrakzio-indizearen aldea 0,7rainokoa da, eta horrek uhin-gidaren modu optikoen lotura-gaitasuna eta erregulazio elektro-optikoaren efektua asko hobetzen ditu, eta modulatzaile elektro-optikoen arloko ikerketa-gune bihurtu da.
Mikromekanizazio teknologiaren aurrerapenari esker, LNOI plataforman oinarritutako modulatzaile elektro-optikoen garapenak aurrerapen azkarrak egin ditu, tamaina trinkoagorako eta errendimenduaren etengabeko hobekuntzarako joera erakutsiz. Erabilitako uhin-gidaren egituraren arabera, litio niobatozko film meheko modulatzaile elektro-optiko tipikoak zuzenean grabatutako uhin-gidaren modulatzaile elektro-optikoak dira, kargatutako hibridoak.uhin-gida modulatzaileaketa silizio hibrido integratutako uhin-gida modulatzaile elektro-optikoak.
Gaur egun, grabatu lehorreko prozesuaren hobekuntzak asko murrizten du litio niobatozko film meheko uhin-gidaren galera, gandor-kargatzeko metodoak grabatu-prozesuaren zailtasun handiko arazoa konpontzen du, eta litio niobatozko modulatzaile elektro-optikoa lortu da 1 V erdi-uhin baino gutxiagoko tentsioarekin, eta SOI teknologia helduarekin konbinatzeak fotoi eta elektroi hibridoen integrazioaren joerarekin bat egiten du. Litio niobatozko film meheko teknologiak abantailak ditu txipean integratutako modulatzaile elektro-optikoa galera txikikoa, tamaina txikikoa eta banda-zabalera handikoa lortzeko. Teorian, aurreikusten da 3 mm-ko litio niobatozko film meheak bultzada-tiratzea...M⁃Z modulatzaileak3dB-ko banda-zabalera elektro-optikoak 400 GHz-ra irits daiteke, eta esperimentalki prestatutako litio niobatozko film meheko modulatzailearen banda-zabalera 100 GHz-tik gorakoa dela jakinarazi da, eta hori oraindik urrun dago goiko muga teorikotik. Oinarrizko egitura-parametroak optimizatzeak dakarren hobekuntza mugatua da. Etorkizunean, mekanismo eta egitura berriak aztertzeko ikuspegitik, hala nola uhin-gida koplanar elektrodo estandarra segmentatutako mikrouhin-elektrodo gisa diseinatzea, modulatzailearen errendimendua are gehiago hobetu daiteke.
Gainera, modulatzaile integratuen txiparen ontziratzea eta txipean laserrekin, detektagailuekin eta beste gailu batzuekin integrazio heterogeneoa gauzatzea aukera eta erronka bat da etorkizuneko litio niobatozko film meheko modulatzaileen garapenerako. Litio niobatozko film meheko modulatzaile elektro-optikoak paper garrantzitsuagoa izango du mikrouhin-fotoian, komunikazio optikoan eta beste arlo batzuetan.
Argitaratze data: 2025eko apirilaren 7a