Vai trò của màng mỏng lithium niobate trong bộ điều biến quang điện

Vai trò của màng mỏng lithium niobate trongbộ điều biến quang điện
Từ khi bắt đầu ngành công nghiệp đến nay, năng lực truyền thông sợi đơn đã tăng lên hàng triệu lần và một số ít nghiên cứu tiên tiến đã vượt quá hàng chục triệu lần. Lithium niobate đóng một vai trò to lớn trong ngành công nghiệp của chúng tôi. Trong những ngày đầu của truyền thông cáp quang, việc điều chế tín hiệu quang được điều chỉnh trực tiếp trêntia laze. Chế độ điều chế này được chấp nhận trong các ứng dụng có băng thông thấp hoặc khoảng cách ngắn. Đối với các ứng dụng điều chế tốc độ cao và khoảng cách xa, sẽ không đủ băng thông và kênh truyền dẫn quá đắt để đáp ứng các ứng dụng khoảng cách xa.
Ở giữa truyền thông cáp quang, quá trình điều chế tín hiệu ngày càng nhanh hơn để đáp ứng sự gia tăng công suất liên lạc và chế độ điều chế tín hiệu quang bắt đầu tách biệt và các chế độ điều chế khác nhau được sử dụng trong mạng khoảng cách ngắn và mạng đường trục đường dài . Điều chế trực tiếp chi phí thấp được sử dụng trong mạng khoảng cách ngắn và một “bộ điều biến quang điện” riêng biệt được sử dụng trong mạng đường trục đường dài, tách biệt với tia laser.
Bộ điều chế quang điện sử dụng cấu trúc giao thoa Machzender để điều chế tín hiệu, ánh sáng là sóng điện từ, giao thoa sóng điện từ ổn định cần điều khiển tần số, pha và phân cực ổn định. Chúng ta thường nhắc đến một từ, gọi là vân giao thoa, vân sáng và vân tối, sáng là vùng mà nhiễu điện từ được tăng cường, tối là vùng mà nhiễu điện từ làm cho năng lượng suy yếu. Giao thoa Mahzender là một loại giao thoa kế có cấu trúc đặc biệt, là hiệu ứng giao thoa được điều khiển bằng cách điều khiển pha của cùng một chùm tia sau khi tách chùm tia. Nói cách khác, kết quả giao thoa có thể được kiểm soát bằng cách kiểm soát pha giao thoa.
Lithium niobate vật liệu này được sử dụng trong truyền thông sợi quang, nghĩa là nó có thể sử dụng mức điện áp (tín hiệu điện) để điều khiển pha của ánh sáng, để đạt được sự điều chế tín hiệu ánh sáng, đó là mối quan hệ giữa điện quang bộ điều biến và lithium niobate. Bộ điều biến của chúng tôi được gọi là bộ điều biến quang điện, cần xem xét cả tính toàn vẹn của tín hiệu điện và chất lượng điều chế của tín hiệu quang. Công suất tín hiệu điện của quang tử indium photphua và silicon tốt hơn so với lithium niobate, công suất tín hiệu quang yếu hơn một chút nhưng cũng có thể được sử dụng, điều này tạo ra một cách mới để nắm bắt cơ hội thị trường.
Ngoài các đặc tính điện tuyệt vời của chúng, quang tử indi photphua và silicon còn có ưu điểm là thu nhỏ và tích hợp mà lithium niobate không có. Indium phosphide nhỏ hơn lithium niobate và có mức độ tích hợp cao hơn, và các photon silicon nhỏ hơn indium phosphide và có mức độ tích hợp cao hơn. Người đứng đầu lithium niobate như mộtbộ điều biếndài gấp đôi indium phosphide và nó chỉ có thể là bộ điều biến và không thể tích hợp các chức năng khác.
Hiện tại, bộ điều biến quang điện đã bước vào kỷ nguyên tốc độ 100 tỷ ký hiệu, (128G là 128 tỷ), và lithium niobate một lần nữa lại tham gia cuộc thi và hy vọng sẽ dẫn đầu kỷ nguyên này trong thời gian tới trong tương lai, dẫn đầu trong việc tham gia vào thị trường tỷ giá biểu tượng 250 tỷ. Để lithium niobate chiếm lại thị trường này, cần phải phân tích xem các photon indium phosphide và silicon có những gì, còn lithium niobate thì không. Đó là khả năng điện, khả năng tích hợp cao, thu nhỏ.
Sự thay đổi của lithium niobate nằm ở ba góc độ, Góc thứ nhất là cách cải thiện khả năng điện, Góc thứ hai là cách cải thiện khả năng tích hợp và Góc thứ ba là cách thu nhỏ. Giải pháp cho ba góc độ kỹ thuật này chỉ cần một hành động, đó là làm mỏng vật liệu lithium niobate, lấy ra một lớp vật liệu lithium niobate rất mỏng làm ống dẫn sóng quang, bạn có thể thiết kế lại điện cực, cải thiện công suất điện, cải thiện băng thông và hiệu suất điều chế của tín hiệu điện. Cải thiện khả năng điện. Bộ phim này cũng có thể được gắn vào wafer silicon, để đạt được sự tích hợp hỗn hợp, lithium niobate làm bộ điều biến, phần còn lại của sự tích hợp photon silicon, khả năng thu nhỏ photon silicon là hiển nhiên đối với tất cả mọi người, màng lithium niobate và tích hợp hỗn hợp ánh sáng silicon, cải thiện sự tích hợp , đạt được sự thu nhỏ một cách tự nhiên.
Trong tương lai gần, bộ điều biến quang điện sắp bước vào kỷ nguyên tốc độ 200 tỷ ký hiệu, nhược điểm quang học của photon indium phosphide và silicon ngày càng trở nên rõ ràng, và lợi thế quang học của lithium niobate ngày càng nhiều nổi bật, và màng mỏng lithium niobate cải thiện nhược điểm của vật liệu này như một bộ điều biến, và ngành công nghiệp tập trung vào loại màng mỏng lithium niobate này, nghĩa là màng mỏngbộ điều chế lithium niobate. Đây là vai trò của lithium niobate màng mỏng trong lĩnh vực điều biến quang điện.