Modulatur elettro-ottiku ta' prestazzjoni għolja: modulatur tan-nijobat tal-litju b'film irqiq

Modulatur elettro-ottiku ta' prestazzjoni għolja:modulatur tan-nijobat tal-litju b'film irqiq

Modulatur elettro-ottiku (Modulatur tal-EOM) huwa modulatur magħmul bl-użu tal-effett elettro-ottiku ta' ċerti kristalli elettro-ottiċi, li jistgħu jikkonvertu sinjali elettroniċi ta' veloċità għolja f'apparati ta' komunikazzjoni f'sinjali ottiċi. Meta l-kristall elettro-ottiku jkun soġġett għal kamp elettriku applikat, l-indiċi refrattiv tal-kristall elettro-ottiku jinbidel, u l-karatteristiċi tal-mewġa ottika tal-kristall jinbidlu wkoll skont dan, sabiex tiġi realizzata l-modulazzjoni tal-amplitudni, il-fażi u l-istat tal-polarizzazzjoni tas-sinjal ottiku, u s-sinjal elettroniku ta' veloċità għolja fl-apparat ta' komunikazzjoni jiġi kkonvertit f'sinjal ottiku permezz tal-modulazzjoni.

Fil-preżent, hemm tliet tipi ewlenin ta'modulaturi elettro-ottiċifis-suq: modulaturi bbażati fuq is-silikon, modulaturi tal-fosfid tal-indju u film irqiqmodulatur tan-nijobat tal-litjuFost dawn, is-silikon m'għandux koeffiċjent elettro-ottiku dirett, il-prestazzjoni hija aktar ġenerali, adattat biss għall-produzzjoni ta' modulatur tal-modulu tat-transceiver tat-trażmissjoni tad-dejta fuq distanza qasira, għalkemm il-fosfid tal-indju huwa adattat għal modulu tat-transceiver tan-netwerk tal-komunikazzjoni ottika fuq distanza medja-twila, iżda r-rekwiżiti tal-proċess ta' integrazzjoni huma estremament għoljin, l-ispiża hija relattivament għolja, u l-applikazzjoni hija soġġetta għal ċerti limitazzjonijiet. B'kuntrast, il-kristall tan-nijobat tal-litju mhux biss huwa rikk fl-effett fotoelettriku, iżda għandu wkoll effett fotorefrattiv, effett mhux lineari, effett elettro-ottiku, effett ottiku akustiku, effett pjeżoelettriku u effett termoelettriku, u grazzi għall-istruttura tal-kannizzata u l-istruttura rikka fid-difetti tiegħu, ħafna proprjetajiet tan-nijobat tal-litju jistgħu jiġu regolati ħafna mill-kompożizzjoni tal-kristall, id-doping tal-elementi, il-kontroll tal-istat tal-valenza, eċċ. Jikseb prestazzjoni fotoelettrika superjuri, bħall-koeffiċjent elettro-ottiku sa 30.9pm/V, sinifikament ogħla mill-fosfid tal-indju, u għandu effett ta' chirp żgħir (effett ta' chirp: jirreferi għall-fenomenu li l-frekwenza fil-polz tinbidel maż-żmien matul il-proċess tat-trażmissjoni tal-polz tal-lejżer. Effett ta' chirp akbar jirriżulta f'proporzjon sinjal-ħoss aktar baxx u effett mhux lineari), proporzjon ta' estinzjoni tajjeb (il-proporzjon medju tal-qawwa tal-istat "mixgħul" tas-sinjal għall-istat "mitfi" tiegħu), u stabbiltà superjuri tal-apparat. Barra minn hekk, il-mekkaniżmu tax-xogħol tal-modulatur tan-nijobat tal-litju b'film irqiq huwa differenti minn dak tal-modulatur ibbażat fuq is-silikon u l-modulatur tal-fosfid tal-indju li juża metodi ta' modulazzjoni mhux lineari, li juża effett elettro-ottiku lineari biex jgħabbi s-sinjal modulat bl-elettriku fuq it-trasportatur ottiku, u r-rata ta' modulazzjoni hija prinċipalment determinata mill-prestazzjoni tal-elettrodu tal-microwave, għalhekk jistgħu jinkisbu veloċità ta' modulazzjoni u linearità ogħla kif ukoll konsum ta' enerġija aktar baxx. Abbażi ta' dan ta' hawn fuq, in-nijobat tal-litju sar għażla ideali għall-preparazzjoni ta' modulaturi elettro-ottiċi ta' prestazzjoni għolja, li għandu firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet f'netwerks ta' komunikazzjoni ottika koerenti 100G/400G u ċentri tad-dejta b'veloċità ultra-għolja, u jista' jikseb distanzi twal ta' trasmissjoni ta' aktar minn 100 kilometru.

In-nijobat tal-litju bħala materjal sovversiv tar-"rivoluzzjoni tal-fotoni", għalkemm meta mqabbel mas-silikon u l-fosfid tal-indju għandu ħafna vantaġġi, ħafna drabi jidher fil-forma ta' materjal bl-ingrossa fl-apparat, id-dawl huwa limitat għall-gwida tal-mewġa pjan iffurmata mid-diffużjoni tal-joni jew l-iskambju tal-protoni, id-differenza fl-indiċi refrattiv ġeneralment hija relattivament żgħira (madwar 0.02), id-daqs tal-apparat huwa relattivament kbir. Huwa diffiċli li jintlaħqu l-ħtiġijiet tal-minjaturizzazzjoni u l-integrazzjoni ta'apparati ottiċi, u l-linja ta' produzzjoni tagħha għadha differenti mil-linja tal-proċess tal-mikroelettronika attwali, u hemm problema ta' spiża għolja, għalhekk il-formazzjoni ta' film irqiq hija direzzjoni importanti ta' żvilupp għan-nijobat tal-litju użat f'modulaturi elettro-ottiċi.