ຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ lithium niobate ແບບຟິມບາງ

ຄວາມຄືບໜ້າຂອງການຄົ້ນຄວ້າຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ lithium niobate ແບບຟິມບາງ

ຕົວປັບກະແສໄຟຟ້າແສງແມ່ນອຸປະກອນຫຼັກຂອງລະບົບການສື່ສານທາງແສງ ແລະ ລະບົບໄມໂຄເວຟໂຟໂຕນິກ. ມັນຄວບຄຸມການແຜ່ລາມຂອງແສງໃນພື້ນທີ່ຫວ່າງ ຫຼື ຄື້ນນຳທາງແສງໂດຍການປ່ຽນແປງດັດຊະນີການຫັກເຫຂອງວັດສະດຸທີ່ເກີດຈາກສະໜາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ລີທຽມໄນໂອເບດແບບດັ້ງເດີມຕົວປັບສັນຍານໄຟຟ້າ-ແສງໃຊ້ວັດສະດຸ lithium niobate ທີ່ເປັນກ້ອນໃຫຍ່ເປັນວັດສະດຸເອເລັກໂຕຣອອບຕິກ. ວັດສະດຸ lithium niobate ທີ່ເປັນຜລຶກດຽວຖືກເສີມດ້ວຍສານປະກອບໃນທ້ອງຖິ່ນເພື່ອສ້າງເປັນຄື້ນນຳທາງຜ່ານການແຜ່ກະຈາຍ titanium ຫຼືຂະບວນການແລກປ່ຽນໂປຣຕອນ. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫລະຫວ່າງຊັ້ນແກນກາງແລະຊັ້ນ cladding ແມ່ນນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະຄື້ນນຳທາງມີຄວາມສາມາດໃນການຜູກມັດກັບພາກສະໜາມແສງທີ່ບໍ່ດີ. ຄວາມຍາວທັງໝົດຂອງຕົວດັດແປງເອເລັກໂຕຣອອບຕິກທີ່ຫຸ້ມຫໍ່ມັກຈະມີຄວາມຍາວ 5~10 ຊມ.

ເຕັກໂນໂລຊີ Lithium Niobate on Insulator (LNOI) ໃຫ້ວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການແກ້ໄຂບັນຫາຂອງຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ lithium niobate ຂະໜາດໃຫຍ່. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງດັດຊະນີການຫັກເຫລະຫວ່າງຊັ້ນແກນ waveguide ແລະຊັ້ນ cladding ແມ່ນສູງເຖິງ 0.7, ເຊິ່ງຊ່ວຍເສີມສ້າງຄວາມສາມາດໃນການຜູກມັດຮູບແບບແສງ ແລະຜົນກະທົບການຄວບຄຸມໄຟຟ້າແສງຂອງຄື້ນ waveguide ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຳຄັນໃນການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ.

ເນື່ອງຈາກຄວາມກ້າວໜ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເຄື່ອງຈັກຂະໜາດນ້ອຍ, ການພັດທະນາຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງໂດຍອີງໃສ່ແພລດຟອມ LNOI ໄດ້ມີຄວາມຄືບໜ້າຢ່າງໄວວາ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງແນວໂນ້ມຂອງຂະໜາດທີ່ກະທັດຮັດຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ອີງຕາມໂຄງສ້າງຄື້ນນຳທາງທີ່ໃຊ້, ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ lithium niobate ແບບຟິມບາງທົ່ວໄປແມ່ນຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງຄື້ນນຳທາງທີ່ແກະສະຫຼັກໂດຍກົງ, ໄຮບຣິດທີ່ໂຫຼດ.ຕົວປັບຄື້ນນຳທາງແລະ ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງແບບປະສົມປະສານຊິລິໂຄນແບບປະສົມ.

ໃນປະຈຸບັນ, ການປັບປຸງຂະບວນການແກະສະຫຼັກແບບແຫ້ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຂອງຄື້ນນຳທາງ lithium niobate ແບບຟິມບາງລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ວິທີການໂຫຼດສັນແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຂອງຂະບວນການແກະສະຫຼັກສູງ, ແລະໄດ້ຮັບຮູ້ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງ lithium niobate ທີ່ມີແຮງດັນເຄິ່ງຄື້ນໜ້ອຍກວ່າ 1 V, ແລະການປະສົມປະສານກັບເທັກໂນໂລຢີ SOI ທີ່ເຕີບໃຫຍ່ເຕັມທີ່ສອດຄ່ອງກັບແນວໂນ້ມຂອງການເຊື່ອມໂຍງໂຟຕອນແລະເອເລັກຕຣອນ. ເທັກໂນໂລຢີ lithium niobate ແບບຟິມບາງມີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການຮັບຮູ້ການສູນເສຍຕໍ່າ, ຂະໜາດນ້ອຍ ແລະແບນວິດຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ປະສົມປະສານຕົວດັດແປງໄຟຟ້າແສງໃນຊິບ. ໃນທາງທິດສະດີ, ຄາດຄະເນວ່າຟິມບາງ lithium niobate ແບບຍູ້-ດຶງ 3 ມມຕົວໂມດູເລດ M⁃Zແບນວິດໄຟຟ້າແສງ 3dB ສາມາດບັນລຸໄດ້ເຖິງ 400 GHz, ແລະແບນວິດຂອງໂມດູເລດລີທຽມໄນໂອເບດຟິມບາງທີ່ກະກຽມໂດຍການທົດລອງໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າສູງກວ່າ 100 GHz, ເຊິ່ງຍັງຢູ່ໄກຈາກຂີດຈຳກັດທາງທິດສະດີ. ການປັບປຸງທີ່ໄດ້ມາຈາກການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຕົວກຳນົດໂຄງສ້າງພື້ນຖານແມ່ນມີຈຳກັດ. ໃນອະນາຄົດ, ຈາກທັດສະນະຂອງການສຳຫຼວດກົນໄກ ແລະ ໂຄງສ້າງໃໝ່ໆ, ເຊັ່ນ: ການອອກແບບເອເລັກໂຕຣດນຳຄື້ນຮ່ວມລະນາບມາດຕະຖານເປັນເອເລັກໂຕຣດໄມໂຄເວຟແບ່ງສ່ວນ, ປະສິດທິພາບຂອງໂມດູເລດອາດຈະໄດ້ຮັບການປັບປຸງຕື່ມອີກ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ການຮັບຮູ້ການຫຸ້ມຫໍ່ຊິບໂມດູເລດແບບປະສົມປະສານ ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບໃນຊິບກັບເລເຊີ, ເຄື່ອງກວດຈັບ ແລະ ອຸປະກອນອື່ນໆ ແມ່ນທັງໂອກາດ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍສຳລັບການພັດທະນາໃນອະນາຄົດຂອງໂມດູເລດລີທຽມໄນໂອເບດແບບຟິມບາງ. ໂມດູເລດໄຟຟ້າອໍບຕິກລີທຽມໄນໂອເບດແບບຟິມບາງຈະມີບົດບາດສຳຄັນຫຼາຍຂຶ້ນໃນໂຟຕອນໄມໂຄເວຟ, ການສື່ສານທາງແສງ ແລະ ຂົງເຂດອື່ນໆ.