העכער ינאַגרייטיד דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר

הויך לינעאַריטיעלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָראון מייקראַווייוו פאָטאָן אַפּלאַקיישאַן
מיט די ינקריסינג רעקווירעמענץ פון קאָמוניקאַציע סיסטעמען, אין סדר צו פֿאַרבעסערן די טראַנסמיסיע עפעקטיווקייַט פון סיגנאַלז, מענטשן וועלן פוסיאָן פאָטאָנס און עלעקטראָנס צו דערגרייכן קאַמפּלאַמענטשי אַדוואַנטידזשיז, און מייקראַווייוו פאָטאָניקס וועט זיין געבוירן. דער עלעקטראָ-אָפּטיש מאָדולאַטאָר איז דארף פֿאַר די קאַנווערזשאַן פון עלעקטרע צו ליכט איןמיקראָוואַווע פאָטאָניק סיסטעמען, און דעם שליסל שריט יוזשאַוואַלי דיטערמאַנז די פאָרשטעלונג פון די גאנצע סיסטעם. זינט די קאַנווערזשאַן פון ראַדיאָ אָפטקייַט סיגנאַל צו אָפּטיש פעלד איז אַן אַנאַלאָג סיגנאַל פּראָצעס, און פּראָסטעלעקטראָ-אָפּטיש מאָדולאַטאָרסהאָבן טאָכיק נאַלינעאַריטי, עס איז אַ ערנסט סיגנאַל דיסטאָרשאַן אין די קאַנווערזשאַן פּראָצעס. אין סדר צו דערגרייכן דערנענטערנ זיך לינעאַר מאַדזשאַליישאַן, די אַפּערייטינג פונט פון די מאָדולאַטאָר איז יוזשאַוואַלי פאַרפעסטיקט אין די אָרטאָגאָנאַל פאָרורטייל פונט, אָבער עס נאָך קען נישט טרעפן די רעקווירעמענץ פון די מייקראַווייוו פאָטאָן לינק פֿאַר די לינעאַריטי פון די מאָדולאַטאָר. עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָרס מיט הויך לינעאַריטי זענען ערדזשאַנטלי דארף.

די הויך-גיכקייַט רעפראַקטיווע אינדעקס מאַדזשאַליישאַן פון סיליציום מאַטעריאַלס איז יוזשאַוואַלי אַטשיווד דורך די פריי טרעגער פּלאַזמע דיספּערסיאָן (FCD) ווירקונג. ביידע די FCD ווירקונג און PN קנופּ מאַדזשאַליישאַן זענען ניט-לינעאַר, וואָס מאכט די סיליציום מאָדולאַטאָר ווייניקער לינעאַר ווי די ליטהיום ניאָבאַטע מאָדולאַטאָר. ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַלס ויסשטעלונג ויסגעצייכנטעלעקטראָ-אָפּטיש מאַדזשאַליישאַןפּראָפּערטיעס רעכט צו זייער פּוקער ווירקונג. אין דער זעלביקער צייַט, ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַל האט די אַדוואַנטידזשיז פון גרויס באַנדווידט, גוט מאַדזשאַליישאַן קעראַקטעריסטיקס, נידעריק אָנווער, גרינג ינאַגריישאַן און קאַמפּאַטאַבילאַטי מיט סעמיקאַנדאַקטער פּראָצעס, די נוצן פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע צו מאַכן הויך-פאָרשטעלונג עלעקטראָ-אָפּטיש מאָדולאַטאָר, קאַמפּערד מיט סיליציום כּמעט קיין "קורץ טעלער", אָבער אויך צו דערגרייכן הויך לינעאַריטי. דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע (LNOI) עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר אויף ינסאַלייטער איז געווארן אַ פּראַמאַסינג אַנטוויקלונג ריכטונג. מיט דער אַנטוויקלונג פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַל צוגרייטונג טעכנאָלאָגיע און וואַוועגייד עטשינג טעכנאָלאָגיע, די הויך קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט און העכער ינאַגריישאַן פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר איז געווארן די פעלד פון אינטערנאַציאָנאַלע אַקאַדעמיע און אינדוסטריע.

טשאַראַקטעריסטיקס פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע
אין די פאַרייניקטע שטאַטן DAP AR פּלאַנירונג האט געמאכט די פאלגענדע אפשאצונג פון ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַלס: אויב דער צענטער פון די עלעקטראָניש רעוואָלוציע איז געהייסן נאָך די סיליציום מאַטעריאַל וואָס מאכט עס מעגלעך, די בערטפּלייס פון די פאָטאָניק רעוואָלוציע איז מסתּמא צו זיין געהייסן נאָך ליטהיום ניאָבאַטע . דאָס איז ווייַל ליטהיום ניאָבאַטע ינטאַגרייץ עלעקטראָ-אָפּטיש ווירקונג, אַקוסטאָ-אָפּטיש ווירקונג, פּיעזאָעלעקטריק ווירקונג, טהערמאָעלעקטריק ווירקונג און פאָטאָרעפראַקטיווע ווירקונג אין איין, פּונקט ווי סיליציום מאַטעריאַלס אין די פעלד פון אָפּטיקס.

אין טערמינען פון אָפּטיש טראַנסמיסיע קעראַקטעריסטיקס, InP מאַטעריאַל האט די גרעסטע אויף-שפּאָן טראַנסמיסיע אָנווער רעכט צו דער אַבזאָרפּשאַן פון ליכט אין די קאַמאַנלי געוויינט 1550nm באַנד. סיאָ 2 און סיליציום ניטרידע האָבן די בעסטער טראַנסמיסיע קעראַקטעריסטיקס, און די אָנווער קענען דערגרייכן אַ מדרגה פון ~ 0.01דב / סענטימעטער; דערווייַל, די וואַוועגייד אָנווער פון דין-פילם ליטהיום ניאָבאַטע וואַוועגויד קענען דערגרייכן די מדרגה פון 0.03 דב / סענטימעטער, און די אָנווער פון דין-פילם ליטהיום ניאָבאַטע וואַוועגויד האט די פּאָטענציעל צו זיין ווייַטער רידוסט מיט די קעסיידערדיק פֿאַרבעסערונג פון די טעקנאַלאַדזשיקאַל מדרגה אין די צוקונפֿט. דעריבער, די דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַל וועט ווייַזן גוט פאָרשטעלונג פֿאַר פּאַסיוו ליכט סטראַקטשערז אַזאַ ווי פאָטאָסינטהעטיק דרך, יבערמאַכן און מיקראָרינג.

אין טערמינען פון ליכט דור, בלויז InP האט די פיייקייט צו אַרויסלאָזן ליכט גלייַך; דעריבער, פֿאַר די אַפּלאַקיישאַן פון מייקראַווייוו פאָוטאַנז, עס איז נייטיק צו באַקענען די ינפּ באזירט ליכט מקור אויף די LNOI באזירט פאָטאָניק ינאַגרייטיד שפּאָן דורך די וועג פון באַקלאָאַדינג וועלדינג אָדער עפּיטאַקסיאַל וווּקס. אין טערמינען פון ליכט מאַדזשאַליישאַן, עס איז אונטערגעשטראכן אויבן אַז דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַל איז גרינגער צו דערגרייכן גרעסערע מאַדזשאַליישאַן באַנדווידט, נידעריקער האַלב-כוואַליע וואָולטידזש און נידעריקער טראַנסמיסיע אָנווער ווי InP און Si. דערצו, די הויך לינעאַריטי פון עלעקטראָ-אָפּטיש מאַדזשאַליישאַן פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַלס איז יקערדיק פֿאַר אַלע מייקראַווייוו פאָטאָן אַפּלאַקיישאַנז.

אין טערמינען פון אָפּטיש רוטינג, די הויך-גיכקייַט עלעקטראָ-אָפּטיש ענטפער פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַל מאכט די LNOI באזירט אָפּטיש באַשטימען טויגעוודיק פון הויך-גיכקייַט אָפּטיש רוטינג סוויטשינג, און די מאַכט קאַנסאַמשאַן פון אַזאַ הויך-גיכקייַט סוויטשינג איז אויך זייער נידעריק. פֿאַר די טיפּיש אַפּלאַקיישאַן פון ינאַגרייטיד מייקראַווייוו פאָטאָן טעכנאָלאָגיע, די אָפּטיש קאַנטראָולד ביאַמפאָרמינג שפּאָן האט די פיייקייט פון הויך-גיכקייַט סוויטשינג צו טרעפן די באדערפענישן פון שנעל שטראַל סקאַנינג, און די קעראַקטעריסטיקס פון הינטער-נידעריק מאַכט קאַנסאַמשאַן זענען געזונט צוגעפאסט צו די שטרענג רעקווירעמענץ פון גרויס. - וואָג פאַסעד מענגע סיסטעם. כאָטש די ינפּ באזירט אָפּטיש באַשטימען קענען אויך פאַרשטיין הויך-גיכקייַט אָפּטיש וועג סוויטשינג, עס וועט פאָרשטעלן גרויס ראַש, ספּעציעל ווען די מולטילעוועל אָפּטיש באַשטימען איז קאַסקייד, די ראַש קאָואַפישאַנט וועט זיין עמעס דיטיריערייטיד. סיליציום, סיאָ 2 און סיליציום ניטריד מאַטעריאַלס קענען בלויז באַשטימען אָפּטיש פּאַטס דורך די טערמאָ-אָפּטיש ווירקונג אָדער טראַנספּערטיישאַן ווירקונג, וואָס האט די דיסאַדוואַנטידזשיז פון הויך מאַכט קאַנסאַמשאַן און פּאַמעלעך סוויטשינג גיכקייַט. ווען די מענגע גרייס פון די פייזד מענגע איז גרויס, עס קען נישט טרעפן די רעקווירעמענץ פון מאַכט קאַנסאַמשאַן.

אין טערמינען פון אָפּטיש אַמפּלאַפאַקיישאַן, דיסעמיקאַנדאַקטער אָפּטיש אַמפּלאַפייער (SOA) באזירט אויף ינפּ איז דערוואַקסן פֿאַר געשעפט נוצן, אָבער עס האט די דיסאַדוואַנטידזשיז פון הויך ראַש קאָואַפישאַנט און נידעריק זעטיקונג רעזולטאַט מאַכט, וואָס איז נישט קאַנדוסיוו צו די אַפּלאַקיישאַן פון מייקראַווייוו פאָוטאַנז. די פּאַראַמעטריק אַמפּלאַפאַקיישאַן פּראָצעס פון דין-פילם ליטהיום ניאָבאַטע וואַוועגויד באזירט אויף פּעריאָדיש אַקטאַוויישאַן און ינווערזשאַן קענען דערגרייכן נידעריק ראַש און הויך מאַכט אויף-שפּאָן אָפּטיש אַמפּלאַפאַקיישאַן, וואָס קענען געזונט טרעפן די רעקווירעמענץ פון ינאַגרייטיד מייקראַווייוו פאָטאָן טעכנאָלאָגיע פֿאַר אויף-שפּאָן אָפּטיש אַמפּלאַפאַקיישאַן.

אין טערמינען פון ליכט דיטעקשאַן, די דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע האט גוט טראַנסמיסיע קעראַקטעריסטיקס צו ליכט אין 1550 נם באַנד. די פאַנגקשאַנז פון פאָטאָעלעקטריק קאַנווערזשאַן קענען ניט זיין איינגעזען, אַזוי פֿאַר מייקראַווייוו פאָטאָן אַפּלאַקיישאַנז, צו טרעפן די באדערפענישן פון פאָטאָעלעקטריק קאַנווערזשאַן אויף די שפּאָן. InGaAs אָדער Ge-Si דיטעקשאַן וניץ דאַרפֿן צו זיין באַקענענ אויף LNOI באזירט פאָטאָניק ינאַגרייטיד טשיפּס דורך באַקלאָאַדינג וועלדינג אָדער עפּיטאַקסיאַל וווּקס. אין טערמינען פון קאַפּלינג מיט אָפּטיש פיברע, ווייַל די אָפּטיש פיברע זיך איז SiO2 מאַטעריאַל, די מאָדע פעלד פון SiO2 וואַוועגויד האט די העכסטן וואָס ריכטן זיך מיט די מאָדע פעלד פון אָפּטיש פיברע, און די קאַפּלינג איז די מערסט באַקוועם. דער מאָדע פעלד דיאַמעטער פון די שטאַרק ריסטריקטיד וואַוועגייד פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע איז וועגן 1μם, וואָס איז גאַנץ אַנדערש פון די מאָדע פעלד פון אָפּטיש פיברע, אַזוי די רעכט מאָדע אָרט טראַנספאָרמאַציע מוזן זיין דורכגעקאָכט צו גלייַכן די מאָדע פעלד פון אָפּטיש פיברע.

אין טערמינען פון ינאַגריישאַן, צי פאַרשידן מאַטעריאַלס האָבן אַ הויך ינטאַגריישאַן פּאָטענציעל דעפּענדס דער הויפּט אויף די בענדינג ראַדיוס פון די וואַוועגייד (אַפעקטאַד דורך די באַגרענעצונג פון די וואַוועגייד מאָדע פעלד). די שטאַרק ריסטריקטיד וואַוועגייד אַלאַוז אַ קלענערער בענדינג ראַדיוס, וואָס איז מער קאַנדוסיוו צו די רעאַליזיישאַן פון הויך ינטאַגריישאַן. דעריבער, דין-פילם ליטהיום ניאָבאַטע וואַוועגוידעס האָבן די פּאָטענציעל צו דערגרייכן הויך ינאַגריישאַן. דעריבער, דער אויסזען פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע מאכט עס מעגלעך פֿאַר ליטהיום ניאָבאַטע מאַטעריאַל צו טאַקע שפּילן די ראָלע פון ​​אָפּטיש "סיליציום". פֿאַר די אַפּלאַקיישאַן פון מייקראַווייוו פאָוטאַנז, די אַדוואַנטידזשיז פון דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע זענען מער קלאָר ווי דער טאָג.