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

Vai trò của màng mỏng lithium niobate trongbộ điều biến điện quang
Từ khi ngành công nghiệp này ra đời cho đến nay, dung lượng truyền thông sợi quang đơn đã tăng lên hàng triệu lần, và một số ít nghiên cứu tiên tiến đã vượt qua con số hàng chục triệu lần. Lithium niobat đóng một vai trò to lớn trong giai đoạn giữa của ngành công nghiệp. Trong những ngày đầu của truyền thông sợi quang, việc điều chế tín hiệu quang được điều chỉnh trực tiếp trêntia laserChế độ điều chế này phù hợp với các ứng dụng băng thông thấp hoặc khoảng cách ngắn. Đối với các ứng dụng điều chế tốc độ cao và khoảng cách xa, băng thông sẽ không đủ và kênh truyền dẫn sẽ quá đắt để đáp ứng các ứng dụng khoảng cách xa.
Trong truyền thông cáp quang, việc điều chế tín hiệu ngày càng nhanh để đáp ứng nhu cầu truyền thông ngày càng tăng, và chế độ điều chế tín hiệu quang bắt đầu tách ra, và các chế độ điều chế khác nhau được sử dụng trong mạng lưới đường trục ngắn và mạng lưới đường trục dài. Điều chế trực tiếp chi phí thấp được sử dụng trong mạng lưới đường trục ngắn, và một "bộ điều chế điện quang" riêng biệt được sử dụng trong mạng lưới đường trục dài, tách biệt với laser.
Bộ điều biến điện quang 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 được kiểm soát ổn định tần số, pha và phân cực. Chúng ta thường nhắc đến một thuật ngữ gọi là vân giao thoa, vân sáng và vân tối. Vân sáng là vùng giao thoa điện từ được tăng cường, vân tối là vùng giao thoa điện từ làm năng lượng suy yếu. Giao thoa Mahzender là một loại giao thoa kế có cấu trúc đặc biệt, hiệu ứng giao thoa được kiểm soát bằng cách kiểm soát 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.
Vật liệu lithium niobate 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 ánh sáng, từ đó đạt được sự điều chế tín hiệu ánh sáng, đó là mối quan hệ giữa bộ điều chế quang điện và lithium niobate. Bộ điều chế của chúng tôi được gọi là bộ điều chế quang điện, cần xem xét cả tính toàn vẹn của tín hiệu điện và chất lượng điều chế của tín hiệu quang. Dung lượng tín hiệu điện của indium phosphide và silicon photonic tốt hơn so với lithium niobate, và dung lượng tín hiệu quang tuy yếu hơn một chút nhưng vẫn có thể sử dụng được, tạo ra một hướng đi mới để nắm bắt cơ hội thị trường.
Ngoài các đặc tính điện tuyệt vời, indi photphua và quang tử silic còn có những ưu điểm về khả năng thu nhỏ và tích hợp mà liti niobat không có. Indi photphua nhỏ hơn liti niobat và có mức độ tích hợp cao hơn, còn photon silic nhỏ hơn indi photphua và có mức độ tích hợp cao hơn. Đầu của liti niobat làbộ điều biếndài gấp đôi indium phosphide và nó chỉ có thể là chất điều biến chứ 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 tự (128G là 128 tỷ), và lithium niobate một lần nữa tham gia cuộc đua, và hy vọng sẽ dẫn đầu kỷ nguyên này trong tương lai gần, dẫn đầu thị trường tốc độ 250 tỷ ký tự. Để lithium niobate giành lại thị trường này, cần phải phân tích những gì indium phosphide và silicon photon có, nhưng lithium niobate thì không. Đó là khả năng điện, tích hợp cao, và 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 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 màng 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 khả năng điện, cải thiện băng thông và hiệu suất điều chế của tín hiệu điện. Cải thiện khả năng điện. Màng này cũng có thể được gắn vào wafer silicon, để đạt được tích hợp hỗn hợp, lithium niobate làm chất điều chế, phần còn lại của tích hợp photon silicon, khả năng thu nhỏ photon silicon là rõ ràng đối với tất cả, màng lithium niobate và tích hợp hỗn hợp ánh sáng silicon, cải thiện 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 indium phosphide và photon silicon ngày càng rõ ràng hơn, và ưu điểm quang học của lithium niobate ngày càng nổi bật hơn, 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 "màng mỏng lithium niobate" này, tức là màng mỏngchất điều chế lithium niobate. Đây là vai trò của màng mỏng lithium niobate trong lĩnh vực điều biến quang điện.