Agabka lithium tantalate (LTOI) ee khafiifka ah ayaa soo baxaya isagoo ah awood cusub oo muhiim ah oo ku jirta goobta indhaha ee isku dhafan. Sannadkan, dhowr shaqo oo heer sare ah oo ku saabsan modulators LTOI ayaa la daabacay, iyadoo wafers LTOI tayo sare leh uu bixiyay Professor Xin Ou oo ka socda Machadka Nidaamka Microsystem iyo Teknolojiyada Macluumaadka ee Shanghai, iyo habab tayo sare leh oo lagu qurxiyo hagaha mawjadaha oo ay sameeyeen kooxda Professor Kippenberg ee EPFL, Switzerland. Dadaalkooda iskaashiga ah ayaa soo bandhigay natiijooyin cajiib ah. Intaa waxaa dheer, kooxo cilmi-baaris ah oo ka socda Jaamacadda Zhejiang oo uu hoggaaminayo Professor Liu Liu iyo Jaamacadda Harvard oo uu hoggaaminayo Professor Loncar ayaa sidoo kale ka warbixiyay modulators LTOI oo xawaare sare leh, xasillooni sare leh.
Iyada oo ah qaraabo dhow oo ka mid ah lithium niobate-ka khafiifka ah (LNOI), LTOI waxay haysaa isbeddelka xawaaraha sare iyo astaamaha khasaaraha hooseeya ee lithium niobate iyadoo sidoo kale bixinaysa faa'iidooyin sida kharash yar, birefringence hooseeya, iyo saamaynta sawir-celinta oo yaraatay. Isbarbardhigga astaamaha ugu muhiimsan ee labada agab ayaa hoos lagu soo bandhigay.
◆ Isku ekaanshaha Lithium Tantalate (LTOI) iyo Lithium Niobate (LNOI)
①Tusmada Refractive:2.12 vs 2.21
Tani waxay ka dhigan tahay in cabbirrada hagaha hirarka ee hal-qaabka ah, gacanka laabashada, iyo cabbirrada aaladaha aan firfircoonayn ee caadiga ah ee ku salaysan labada agab ay aad isugu egyihiin, waxqabadkooda isku xidhka fiilooyinka ayaa sidoo kale la barbar dhigi karaa. Iyada oo la adeegsanayo qormo hagaha hirarka oo wanaagsan, labada agabba waxay gaari karaan luminta gelinta<0.1 dB/cm. EPFL waxay soo sheegaysaa khasaare hagaha hirarka oo ah 5.6 dB/m.
②Isku-xidhka Elektro-optic-ga:30.5 galabnimo/V vs 30.9 galabnimo/V
Waxtarka wax-ka-beddelka ayaa la barbar dhigi karaa labada agab, iyadoo wax-ka-beddelka lagu saleynayo saameynta Pockels, taasoo u oggolaanaysa bandwidth sare. Hadda, modulators-ka LTOI waxay awood u leeyihiin inay gaaraan 400G waxqabad kasta oo haad ah, iyadoo bandwidth uu ka badan yahay 110 GHz.
③Farqiga bandhigga:3.93 eV iyo 3.78 eV
Labada agabba waxay leeyihiin daaqad ballaaran oo hufan, oo taageerta codsiyada laga bilaabo hirarka la arki karo ilaa hirarka infrared, iyada oo aan lahayn nuugista xargaha isgaarsiinta.
④Isu-duwaha Aan Toosnayn ee Heerka Labaad (d33):21 pm/V vs 27 pm/V
Haddii loo isticmaalo codsiyada aan tooska ahayn sida jiilka labaad ee iswaafajinta (SHG), jiilka kala duwanaanshaha soo noqnoqoshada (DFG), ama jiilka soo noqnoqoshada isku-darka (SFG), waxtarka beddelka ee labada walxood waa inay aad isugu egyihiin.
◆ Faa'iidada Qiimaha LTOI iyo LNOI
①Kharashka Diyaarinta Wafer-ka Hoose
LNOI waxay u baahan tahay in la geliyo He ion si loo kala saaro lakabka, kaas oo leh hufnaan ionization oo hooseeya. Taas bedelkeeda, LTOI waxay isticmaashaa H ion in la kala saaro, oo la mid ah SOI, iyadoo hufnaan dermination ah ay ka badan tahay 10 jeer ka badan LNOI. Tani waxay keenaysaa farqi qiimo oo muhiim ah oo u dhexeeya wafers-ka 6-inji ah: $300 marka loo eego $2000, taasoo ah hoos u dhac 85% ah kharashka.
②Waxaa horeyba si weyn loogu isticmaalay suuqa macaamiisha elektaroonigga ah ee shaandheeyayaasha acoustic-ga(750,000 oo unug sannadkii, oo ay isticmaalaan Samsung, Apple, Sony, iwm.).
◆ Faa'iidooyinka Waxqabadka ee LTOI iyo LNOI
①Cilladaha Maaddada oo Yar, Saamaynta Sawir-qaadista oo Daciif ah, Xasilloonaan Badan
Bilowgii, modulators-ka LNOI waxay inta badan muujiyeen kala-goyn dhinaca ah, taasoo ugu horreyn sabab u ah ururinta dallacaadda oo ay sababaan cillado ku jira is-dhexgalka mawjadaha. Haddii aan la daaweyn, aaladahani waxay qaadan karaan ilaa hal maalin si loo xasiliyo. Si kastaba ha ahaatee, habab kala duwan ayaa la sameeyay si wax looga qabto arrintan, sida isticmaalka dahaarka birta oksaydhka, kala-goynta substrate-ka, iyo annealing, taasoo ka dhigaysa dhibaatadan mid si weyn loo maarayn karo hadda.
Taas bedelkeeda, LTOI waxay leedahay cillado yar oo agab ah, taasoo horseedaysa ifafaale hoos u dhac weyn. Xitaa iyada oo aan la isticmaalin habayn dheeraad ah, barta shaqadeedu way xasilloon tahay. Natiijooyin la mid ah ayaa waxaa soo sheegay EPFL, Harvard, iyo Jaamacadda Zhejiang. Si kastaba ha ahaatee, isbarbardhiggu wuxuu inta badan isticmaalaa modulators LNOI oo aan la daaweyn, kuwaas oo laga yaabo inaysan gebi ahaanba cadaalad ahayn; marka la farsamaynayo, waxqabadka labada agabba waxay u badan tahay inay isku mid yihiin. Farqiga ugu weyn wuxuu ku jiraa LTOI oo u baahan tallaabooyin farsamayn oo dheeraad ah oo yar.
②Birefringence Hoose: 0.004 vs 0.07
Liitiinka sare ee lithium niobate (LNOI) mararka qaarkood wuu adkaan karaa, gaar ahaan maadaama leexashada hagaha hirarku ay sababi karto isku-xidhka qaabka iyo isku-dhafka qaabka. LNOI khafiif ah, leexashada hagaha hirarku waxay qayb ahaan u rogi kartaa iftiinka TE iftiin TM ah, taasoo adkeyneysa sameynta aaladaha qaarkood ee aan firfircoonayn, sida shaandheeyayaasha.
Iyada oo la adeegsanayo LTOI, birefringence-ka hooseeya ayaa meesha ka saaraya arrintan, taasoo suurtogal ka dhigaysa in la sameeyo aalado aan firfircoonayn oo waxqabad sare leh. EPFL waxay sidoo kale soo sheegtay natiijooyin la taaban karo, iyadoo ka faa'iideysanaysa birefringence-ka hooseeya ee LTOI iyo maqnaanshaha isgoysyada qaabka si loo gaaro jiilka shanlada elektaroonigga ah ee aadka u ballaaran oo leh xakamaynta kala firdhinta fidsan ee ku baahsan baaxadda spectral-ka ballaaran. Tani waxay keentay ballaca shanlada 450 nm oo cajiib ah oo leh in ka badan 2000 oo xariiq oo shanlo ah, dhowr jeer ka weyn waxa lagu gaari karo lithium niobate. Marka la barbardhigo shanlada soo noqnoqda ee indhaha ee Kerr, shanlada elektaroonigga ah waxay bixiyaan faa'iidada ah inay ka xoroobaan xadka oo ay ka xasilloon yihiin, inkastoo ay u baahan yihiin gelin microwave awood sare leh.
③Xadka Sare ee Dhaawaca Indhaha
Heerka dhaawaca indhaha ee LTOI waa labanlaab ka badan LNOI, taasoo faa'iido u leh codsiyada aan tooska ahayn (iyo codsiyada mustaqbalka ee nuugista qumman ee isku-dhafan (CPO). Heerarka awoodda module-ka indhaha ee hadda jira uma badna inay waxyeeleeyaan lithium niobate.
④Saamaynta Raman ee Hoose
Tani waxay sidoo kale khuseysaa codsiyada aan tooska ahayn. Lithium niobate wuxuu leeyahay saameyn Raman oo xooggan, kaas oo codsiyada shanlada soo noqnoqda ee indhaha ee Kerr ay horseedi karaan jiil iftiin Raman ah oo aan loo baahnayn iyo tartan kor u kaca, taasoo ka hortageysa shanlada soo noqnoqda ee indhaha ee lithium niobate ee x-cut inay gaaraan xaaladda soliton. Iyada oo la adeegsanayo LTOI, saameynta Raman waxaa lagu xakameyn karaa naqshadeynta jihada kristantaalka, taasoo u oggolaanaysa LTOI-ga x-cut inuu gaaro jiilka shanlada soo noqnoqda ee indhaha ee soliton. Tani waxay suurtogal ka dhigaysaa isdhexgalka monolithic ee shanlada soo noqnoqda ee indhaha ee soliton oo leh modulators-ka xawaaraha sare leh, taas oo ah wax aan la gaari karin LNOI.
◆ Maxaa Looga Horay Looga Soo Sheegin In Kaarboonka Lithium Tantalate (LTOI)?
Lithium tantalate wuxuu leeyahay heerkul Curie oo ka hooseeya lithium niobate (610°C vs. 1157°C). Kahor horumarinta tignoolajiyada heterointegration (XOI), modulators-ka lithium niobate waxaa lagu soo saaray iyadoo la adeegsanayo faafinta titanium, taas oo u baahan in lagu kululeeyo heerkul ka badan 1000°C, taasoo ka dhigaysa LTOI mid aan ku habboonayn. Si kastaba ha ahaatee, iyadoo maanta loo wareegayo isticmaalka substrate-ka insulator-ka iyo qallajinta hagaha hirarka si loo sameeyo modulator-ka, heerkulka Curie ee 610°C ayaa ka badan ku filan.
◆ Ma Thin-Film Lithium Tantalate (LTOI) baa beddeli doona Thin-Film Lithium Niobate (TFLN)?
Iyada oo ku saleysan cilmi-baarista hadda jirta, LTOI waxay bixisaa faa'iidooyin ku saabsan waxqabadka aan firfircooneyn, xasilloonida, iyo kharashka wax soo saarka ee baaxadda weyn, iyada oo aan lahayn wax cillado muuqda. Si kastaba ha ahaatee, LTOI kama sarreyso lithium niobate waxqabadka wax-ka-beddelka, arrimaha xasilloonida ee LNOI-na waxay leeyihiin xalal la yaqaan. Modules-ka DR ee isgaarsiinta, waxaa jira baahi yar oo loo qabo qaybaha aan firfircooneyn (iyo silicon nitride ayaa la isticmaali karaa haddii loo baahdo). Intaa waxaa dheer, maalgashiyo cusub ayaa loo baahan yahay si dib loogu dhiso hababka wax-ka-beddelka heerka wafer-ka, farsamooyinka isku-dhafka ah, iyo tijaabinta kalsoonida (dhibka ku jira wax-ka-beddelka lithium niobate ma ahayn hagaha hirarka laakiin wuxuu ahaa helitaanka wax-ka-beddelka heerka wafer-ka ee wax-soo-saarka sare leh). Sidaa darteed, si loola tartamo booska la aasaasay ee lithium niobate, LTOI waxay u baahan kartaa inay ogaato faa'iidooyin dheeraad ah. Si kastaba ha ahaatee, si kastaba ha ahaatee, LTOI waxay bixisaa awood cilmi-baaris oo muhiim ah oo loogu talagalay nidaamyada isku-dhafan ee ku-meel-gaarka ah, sida shanlooyinka elektiroonigga ah ee octave-ka ah, PPLT, aaladaha qaybinta hirarka ee soliton iyo AWG, iyo modulators array.
Waqtiga boostada: Noofambar-08-2024