Eo-Modulator-Serie: Warum wird Lithiumniobat optisches Silizium genannt?

Lithiumniobat wird auch als optisches Silizium bezeichnet. Es gibt ein Sprichwort: „Lithiumniobat ist für die optische Kommunikation das, was Silizium für Halbleiter ist.“ Die Bedeutung von Silizium in der Elektronikrevolution. Was macht die Branche so optimistisch in Bezug auf Lithiumniobat-Materialien?

Lithiumniobat (LiNbO3) ist in der Industrie als „optisches Silizium“ bekannt. Neben natürlichen Vorteilen wie guter physikalischer und chemischer Stabilität, einem breiten optisch transparenten Fenster (0,4 m ~ 5 m) und einem großen elektrooptischen Koeffizienten (33 = 27 pm/V) ist Lithiumniobat auch eine Art Kristall mit reichlich Rohmaterial Materialquellen und niedriger Preis. Es wird häufig in Hochleistungsfiltern, elektrooptischen Geräten, holografischer Speicherung, holografischer 3D-Anzeige, nichtlinearen optischen Geräten, optischer Quantenkommunikation usw. verwendet. Im Bereich der optischen Kommunikation spielt Lithiumniobat hauptsächlich die Rolle der Lichtmodulation und ist zum Mainstream-Produkt im aktuellen elektrooptischen Hochgeschwindigkeitsmodulator geworden (Eo-Modulator) Markt.

Bild 13

Derzeit gibt es in der Industrie drei Haupttechnologien zur Lichtmodulation: elektrooptische Modulatoren (Eo-Modulator) auf Basis von Siliziumlicht, Indiumphosphid undLithiumniobatmaterielle Plattformen. Der optische Siliziummodulator wird hauptsächlich in Transceivermodulen für die Datenkommunikation mit kurzer Reichweite verwendet, der Indiumphosphidmodulator wird hauptsächlich in Transceivermodulen für optische Kommunikationsnetzwerke mit mittlerer und großer Reichweite verwendet, und der elektrooptische Lithiumniobat-Modulator (Eo-Modulator) wird hauptsächlich in verwendet kohärente Kommunikation im Backbone-Netzwerk mit großer Reichweite und Single-Wave-100/200-Gbit/s-Ultrahochgeschwindigkeits-Rechenzentren. Unter den oben genannten drei Ultrahochgeschwindigkeits-Modulatormaterialplattformen verfügt der in den letzten Jahren auf den Markt gekommene Dünnschicht-Lithiumniobat-Modulator über einen Bandbreitenvorteil, den andere Materialien nicht erreichen können.

Lithiumniobat ist eine Art anorganische Substanz, chemische FormelLiNbO3, ist ein negativer Kristall, ein ferroelektrischer Kristall, ein polarisierter Lithiumniobatkristall mit piezoelektrischen, ferroelektrischen, photoelektrischen, nichtlinearen optischen, thermoelektrischen und anderen Eigenschaften des Materials, gleichzeitig mit photorefraktivem Effekt. Lithiumniobatkristall ist eines der am häufigsten verwendeten neuen anorganischen Materialien. Es ist ein gutes piezoelektrisches Energieaustauschmaterial, ferroelektrisches Material und elektrooptisches Material. Lithiumniobat spielt als elektrooptisches Material in der optischen Kommunikation eine Rolle bei der Lichtmodulation.

Das als „optisches Silizium“ bekannte Lithiumniobat-Material nutzt den neuesten Mikro-Nano-Prozess, um die Siliziumdioxidschicht (SiO2) auf dem Siliziumsubstrat zu dämpfen, das Lithiumniobat-Substrat bei hoher Temperatur zu verbinden, um eine Spaltfläche zu bilden, und es schließlich abzulösen Entfernen Sie den Lithiumniobatfilm. Der vorbereitete Dünnschicht-Lithiumniobat-Modulator bietet die Vorteile hoher Leistung, niedriger Kosten, geringer Größe, Massenproduktion und Kompatibilität mit der CMOS-Technologie und ist eine wettbewerbsfähige Lösung für zukünftige optische Hochgeschwindigkeitsverbindungen.

Wenn das Zentrum der Elektronikrevolution nach dem Siliziummaterial benannt ist, das sie ermöglicht hat, dann lässt sich die Revolution der Photonik auf das Material Lithiumniobat zurückführen, das als „optisches Silizium“ bekannt ist. Lithiumniobat ist ein farbloses transparentes Material, das nichtlineare photorefraktive Effekte kombiniert Effekte, elektrooptische Effekte, akusto-optische Effekte, piezoelektrische Effekte und thermische Effekte. Viele seiner Eigenschaften können durch Kristallzusammensetzung, Elementdotierung, Kontrolle des Valenzzustands und andere Faktoren gesteuert werden. Es wird häufig zur Herstellung von optischen Wellenleitern, optischen Schaltern und piezoelektrischen Modulatoren verwendet.elektrooptischer Modulator, Generator für zweite Harmonische, Laserfrequenzvervielfacher und andere Produkte. In der optischen Kommunikationsindustrie sind Modulatoren ein wichtiger Anwendungsmarkt für Lithiumniobat.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. Okt. 2023