Ход даследаванняўтонкаплёнкавы электрааптычны мадулятар ніабата літыя
Электрааптычны мадулятар з'яўляецца асноўнай прыладай аптычнай сістэмы сувязі і мікрахвалевай фатоннай сістэмы. Ён рэгулюе распаўсюджванне святла ў вольнай прасторы або аптычным хваляводзе, змяняючы паказчык праламлення матэрыялу, выкліканы прыкладзеным электрычным полем. Традыцыйны ніабат літыяэлектрааптычны мадулятарУ якасці электрааптычнага матэрыялу выкарыстоўваецца аб'ёмны матэрыял ніабата літыя. Монакрышталічны матэрыял ніабата літыя лакальна легуецца для ўтварэння хвалявода шляхам дыфузіі тытана або працэсу пратоннага абмену. Розніца паказчыкаў праламлення паміж асноўным пластом і пластом абалонкі вельмі малая, і хвалявод мае дрэнную здольнасць звязвацца са светлавым полем. Агульная даўжыня ўпакаванага электрааптычнага мадулятара звычайна складае 5~10 см.
Тэхналогія ніабату літыя на ізалятары (LNOI) забяспечвае эфектыўны спосаб вырашэння праблемы вялікіх памераў электрааптычнага мадулятара з ніабата літыя. Розніца паказчыкаў праламлення паміж асноўным пластом хвалявода і абалонкавым пластом дасягае 0,7, што значна паляпшае здольнасць звязваць аптычныя моды і эфект электрааптычнай рэгуляцыі хвалявода, і стала гарачай тэмай даследаванняў у галіне электрааптычных мадулятараў.
Дзякуючы прагрэсу ў мікраапрацоўцы, распрацоўка электрааптычных мадулятараў на базе платформы LNOI хутка прагрэсуе, дэманструючы тэндэнцыю да больш кампактных памераў і пастаяннага паляпшэння прадукцыйнасці. У залежнасці ад выкарыстоўванай структуры хвалявода, тыповыя тонкаплёнкавыя электрааптычныя мадулятары на аснове ніабата літыя з'яўляюцца непасрэдна травленымі хваляводнымі электрааптычнымі мадулятарамі, загружанымі гібрыднымі...хваляводныя мадулятарыі гібрыдныя крэмніевыя інтэграваныя хваляводныя электрааптычныя мадулятары.
У цяперашні час удасканаленне працэсу сухога травлення значна зніжае страты ў тонкаплёнкавым хваляводзе з ніабатам літыя, метад нагрувашчвання грабянямі вырашае праблему высокай складанасці працэсу травлення і дазваляе рэалізаваць электрааптычны мадулятар ніабата літыя з напружаннем менш за 1 В паўхваля, а спалучэнне са сталай тэхналогіяй SOI адпавядае тэндэнцыі гібрыднай інтэграцыі фатонаў і электронаў. Тэхналогія тонкаплёнкавага ніабата літыя мае перавагі ў рэалізацыі інтэграванага электрааптычнага мадулятара на чыпе з нізкімі стратамі, малымі памерамі і шырокай прапускной здольнасцю. Тэарэтычна прагназуецца, што двухтактны тонкаплёнкавы ніабат літыя таўшчынёй 3 мм...Мадулятары M⁃ZЭлектрааптычная прапускная здольнасць 3 дБ можа дасягаць 400 ГГц, а прапускная здольнасць эксперыментальна падрыхтаванага тонкаплёнкавага літыева-ніабатнага мадулятара, як паведамляецца, крыху перавышае 100 ГГц, што ўсё яшчэ далёка ад тэарэтычнай верхняй мяжы. Паляпшэнне, дасягнутае за кошт аптымізацыі асноўных структурных параметраў, абмежаванае. У будучыні, з пункту гледжання вывучэння новых механізмаў і структур, такіх як распрацоўка стандартнага кампланарнага хваляводнага электрода ў якасці сегментаванага мікрахвалевага электрода, прадукцыйнасць мадулятара можа быць яшчэ больш палепшана.
Акрамя таго, рэалізацыя інтэграванай упакоўкі чыпа-мадулятара і гетэрагеннай інтэграцыі на чыпе з лазерамі, дэтэктарамі і іншымі прыладамі з'яўляецца як магчымасцю, так і выклікам для будучай распрацоўкі тонкаплёнкавых мадулятараў на аснове ніабата літыя. Тонкаплёнкавы электрааптычны мадулятар на аснове ніабата літыя будзе адыгрываць больш важную ролю ў мікрахвалевых фатонах, аптычнай сувязі і іншых галінах.
Час публікацыі: 07 красавіка 2025 г.