Prugressu di a ricerca diModulatore elettrootticu à film sottile di niobatu di litiu
U modulatore elettro-otticu hè u dispusitivu principale di u sistema di cumunicazione ottica è di u sistema fotonicu à microonde. Regula a luce chì si propaga in u spaziu liberu o in a guida d'onda ottica mudificendu l'indice di rifrazione di u materiale causatu da u campu elettricu applicatu. U niobatu di litiu tradiziunalemodulatore elettro-otticuusa materiale di niobatu di litiu in massa cum'è materiale elettro-otticu. U materiale di niobatu di litiu monocristallinu hè dopatu lucalmente per furmà una guida d'onda per via di a diffusione di titaniu o di u prucessu di scambiu di protoni. A differenza di l'indice di rifrazione trà u stratu centrale è u stratu di rivestimentu hè assai chjuca, è a guida d'onda hà una scarsa capacità di legame à u campu luminosu. A lunghezza tutale di u modulatore elettro-otticu imballatu hè di solitu 5 ~ 10 cm.
A tecnulugia di u niobatu di litiu nantu à l'isolante (LNOI) furnisce un modu efficace per risolve u prublema di e grande dimensioni di u modulatore elettrootticu di niobatu di litiu. A differenza di l'indice di rifrazione trà u stratu centrale di a guida d'onda è u stratu di rivestimentu hè finu à 0,7, ciò chì migliora assai a capacità di legame di u modu otticu è l'effettu di regulazione elettroottica di a guida d'onda, è hè diventatu un tema centrale di ricerca in u campu di u modulatore elettrootticu.
A causa di u prugressu di a tecnulugia di micro-machinazione, u sviluppu di modulatori elettro-ottici basati nantu à a piattaforma LNOI hà fattu rapidi progressi, mustrendu una tendenza di dimensioni più compatte è un miglioramentu cuntinuu di e prestazioni. Sicondu a struttura di guida d'onda aduprata, i tipici modulatori elettro-ottici à film sottile di niobatu di litiu sò modulatori elettro-ottici à guida d'onda incisi direttamente, ibridi caricati.modulatori di guida d'ondaè modulatori elettroottici à guida d'onda integrati in siliciu ibridu.
Attualmente, u migliuramentu di u prucessu di incisione a seccu riduce assai a perdita di guida d'onda di niobatu di litiu à film sottile, u metudu di carica di cresta risolve u prublema di a difficultà di u prucessu di incisione elevata, è hà realizatu u modulatore elettrootticu di niobatu di litiu cù una tensione inferiore à 1 V à mezza onda, è a cumbinazione cù a tecnulugia SOI matura hè conforme à a tendenza di l'integrazione ibrida di fotoni è elettroni. A tecnulugia di niobatu di litiu à film sottile hà vantaghji in a realizazione di un modulatore elettrootticu integratu à bassa perdita, dimensioni ridotte è grande larghezza di banda nantu à u chip. Teoricamente, si prevede chì u push-pull di niobatu di litiu à film sottile di 3 mm...Modulatori M⁃ZA larghezza di banda elettro-ottica di 3dB pò ghjunghje sin'à 400 GHz, è a larghezza di banda di u modulatore di niobatu di litiu à film sottile preparatu sperimentalmente hè stata signalata cum'è appena superiore à 100 GHz, chì hè sempre luntanu da u limite superiore teoricu. U miglioramentu purtatu da l'ottimisazione di i parametri strutturali di basa hè limitatu. In u futuru, da a perspettiva di l'esplorazione di novi meccanismi è strutture, cum'è a cuncepzione di l'elettrodu di guida d'onda coplanare standard cum'è un elettrodu à microonde segmentatu, e prestazioni di u modulatore puderanu esse ulteriormente migliorate.
Inoltre, a realizazione di un imballaggio integratu di chip di modulatore è di l'integrazione eterogenea in chip cù laser, rilevatori è altri dispositivi hè à tempu una opportunità è una sfida per u sviluppu futuru di modulatori di niobatu di litiu à film sottile. U modulatore elettrootticu di niobatu di litiu à film sottile ghjucherà un rolu più impurtante in u fotonu à microonde, a cumunicazione ottica è altri campi.
Data di publicazione: 07 d'aprile di u 2025