ຕົວປັບໄຟຟ້າແສງປະສິດທິພາບສູງ: ຕົວປັບ lithium niobate ແບບຟິມບາງ

ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າ-ແສງປະສິດທິພາບສູງ:ຕົວປັບປ່ຽນ lithium niobate ແບບຟິມບາງ

ຕົວປັບປ່ຽນໄຟຟ້າ-ແສງ (ຕົວປັບ EOM) ເປັນຕົວປັບປ່ຽນທີ່ຜະລິດໂດຍໃຊ້ຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າ-ແສງຂອງຜລຶກໄຟຟ້າ-ແສງບາງຊະນິດ, ເຊິ່ງສາມາດປ່ຽນສັນຍານເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມໄວສູງໃນອຸປະກອນສື່ສານໃຫ້ເປັນສັນຍານແສງ. ເມື່ອຜລຶກໄຟຟ້າ-ແສງຖືກນຳໃຊ້ກັບສະໜາມໄຟຟ້າ, ດັດຊະນີການຫັກເຫຂອງຜລຶກໄຟຟ້າ-ແສງຈະປ່ຽນແປງ, ແລະ ຄຸນລັກສະນະຄື້ນແສງຂອງຜລຶກກໍ່ຈະປ່ຽນແປງຕາມຄວາມເໝາະສົມ, ເພື່ອໃຫ້ຮັບຮູ້ການປັບປ່ຽນຂອງແອມພລິຈູດ, ເຟສ ແລະ ສະຖານະໂພລາໄຣເຊຊັນຂອງສັນຍານແສງ, ແລະ ປ່ຽນສັນຍານເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມໄວສູງໃນອຸປະກອນສື່ສານໃຫ້ເປັນສັນຍານແສງຜ່ານການປັບປ່ຽນ.

ປະຈຸບັນ, ມີສາມປະເພດຫຼັກໆຄືຕົວປັບຄວາມຖີ່ໄຟຟ້າ-ແສງໃນຕະຫຼາດ: ຕົວປັບປ່ຽນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນ, ຕົວປັບປ່ຽນອິນດຽມຟອສຟີດ ແລະ ຟິມບາງຕົວປັບປ່ຽນ lithium niobateໃນບັນດາພວກເຂົາ, ຊິລິໂຄນບໍ່ມີສໍາປະສິດໄຟຟ້າໂດຍກົງ, ປະສິດທິພາບແມ່ນທົ່ວໄປກວ່າ, ເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດໂມດູນສົ່ງຂໍ້ມູນໄລຍະສັ້ນ, ໂມດູເລດອິນດຽມຟອສຟໍໄຊດ໌ເຖິງແມ່ນວ່າເຫມາະສົມສໍາລັບໂມດູນເຄືອຂ່າຍການສື່ສານທາງແສງໄລຍະກາງຫາໄລຍະຍາວ, ແຕ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການເຊື່ອມໂຍງແມ່ນສູງຫຼາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແມ່ນຂຶ້ນກັບຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຜລຶກ lithium niobate ບໍ່ພຽງແຕ່ອຸດົມສົມບູນດ້ວຍຜົນກະທົບ photoelectric, ຜົນກະທົບ photorefractive, ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຊື່, ຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າ-ແສງ, ຜົນກະທົບທາງສຽງ, ຜົນກະທົບ piezoelectric ແລະ ຜົນກະທົບ thermoelectric ແມ່ນເທົ່າກັບໜຶ່ງ, ແລະ ຍ້ອນໂຄງສ້າງ lattice ແລະ ໂຄງສ້າງຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ອຸດົມສົມບູນ, ຄຸນສົມບັດຫຼາຍຢ່າງຂອງ lithium niobate ສາມາດຖືກຄວບຄຸມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍອົງປະກອບຂອງຜລຶກ, ການເສີມອົງປະກອບ, ການຄວບຄຸມສະຖານະ valence, ແລະອື່ນໆ. ບັນລຸປະສິດທິພາບ photoelectric ທີ່ດີກວ່າ, ເຊັ່ນ: ສຳປະສິດ electro-ແສງສູງເຖິງ 30.9pm/V, ສູງກວ່າ indium phosphide ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະ ມີຜົນກະທົບ chirp ຂະໜາດນ້ອຍ (ຜົນກະທົບ chirp: ໝາຍເຖິງປະກົດການທີ່ຄວາມຖີ່ພາຍໃນ pulse ປ່ຽນແປງໄປຕາມເວລາໃນລະຫວ່າງຂະບວນການສົ່ງສັນຍານ pulse ເລເຊີ. ຜົນກະທົບ chirp ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເຮັດໃຫ້ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນຕ່ຳລົງ ແລະ ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຊື່), ອັດຕາສ່ວນການສູນເສຍທີ່ດີ (ອັດຕາສ່ວນພະລັງງານສະເລ່ຍຂອງສະຖານະ "ເປີດ" ຂອງສັນຍານຕໍ່ສະຖານະ "ປິດ"), ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອຸປະກອນທີ່ດີກວ່າ. ນອກຈາກນັ້ນ, ກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງຕົວປັບປ່ຽນ lithium niobate ແບບຟິມບາງແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກຕົວປັບປ່ຽນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນ ແລະ ຕົວປັບປ່ຽນ indium phosphide ໂດຍໃຊ້ວິທີການປັບປ່ຽນແບບບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່, ເຊິ່ງໃຊ້ຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າແສງເສັ້ນຊື່ເພື່ອໂຫຼດສັນຍານທີ່ຖືກປັບປ່ຽນທາງໄຟຟ້າໃສ່ຕົວນຳແສງ, ແລະອັດຕາການປັບປ່ຽນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍປະສິດທິພາບຂອງຂົ້ວໄຟຟ້າໄມໂຄເວຟ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມໄວໃນການປັບປ່ຽນ ແລະ ຄວາມເປັນເສັ້ນຊື່ທີ່ສູງຂຶ້ນພ້ອມທັງການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳລົງສາມາດບັນລຸໄດ້. ໂດຍອີງໃສ່ຂ້າງເທິງ, lithium niobate ໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການກະກຽມຕົວປັບປ່ຽນ electro-optic ປະສິດທິພາບສູງ, ເຊິ່ງມີການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຄືອຂ່າຍການສື່ສານທາງແສງທີ່ສອດຄ່ອງກັນ 100G/400G ແລະສູນຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງພິເສດ, ແລະສາມາດບັນລຸໄລຍະການສົ່ງສັນຍານທີ່ຍາວກວ່າ 100 ກິໂລແມັດ.

ລີທຽມໄນໂອເບດເປັນວັດສະດຸທີ່ໂຄ່ນລົ້ມຂອງ "ການປະຕິວັດໂຟຕອນ", ເຖິງແມ່ນວ່າເມື່ອທຽບກັບຊິລິກອນ ແລະ ອິນດຽມຟອສຟອຍມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງ, ແຕ່ມັນມັກຈະປະກົດຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງວັດສະດຸຂະໜາດໃຫຍ່ໃນອຸປະກອນ, ແສງສະຫວ່າງຖືກຈຳກັດຢູ່ໃນທໍ່ນຳທາງທີ່ປະກອບດ້ວຍການແຜ່ກະຈາຍໄອອອນ ຫຼື ການແລກປ່ຽນໂປຣຕອນ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫມັກຈະຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ (ປະມານ 0.02), ຂະໜາດອຸປະກອນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່. ມັນຍາກທີ່ຈະຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການຫຍໍ້ ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງຂອງອຸປະກອນທາງສາຍຕາ, ແລະສາຍການຜະລິດຂອງມັນຍັງແຕກຕ່າງຈາກສາຍຂະບວນການໄມໂຄຣເອເລັກໂຕຣນິກຕົວຈິງ, ແລະມີບັນຫາກ່ຽວກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ສະນັ້ນການສ້າງຟິມບາງໆແມ່ນທິດທາງການພັດທະນາທີ່ສຳຄັນສຳລັບ lithium niobate ທີ່ໃຊ້ໃນຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ.