Serie de moduladores Eo: ¿Por qué se llama silicio óptico al niobato de litio?

El niobato de litio también se conoce como silicio óptico. Existe un dicho que afirma que «el niobato de litio es a las comunicaciones ópticas lo que el silicio es a los semiconductores». Dada la importancia del silicio en la revolución electrónica, ¿qué hace que la industria sea tan optimista respecto a los materiales de niobato de litio?

El niobato de litio (LiNbO3) es conocido como "silicio óptico" en la industria. Además de sus ventajas naturales, como una buena estabilidad física y química, una amplia ventana de transparencia óptica (0,4 m ~ 5 m) y un gran coeficiente electroóptico (33 = 27 pm/V), el niobato de litio es también un tipo de cristal con abundantes fuentes de materia prima y bajo precio. Se utiliza ampliamente en filtros de alto rendimiento, dispositivos electroópticos, almacenamiento holográfico, pantallas holográficas 3D, dispositivos ópticos no lineales, comunicaciones cuánticas ópticas, etc. En el campo de las comunicaciones ópticas, el niobato de litio desempeña principalmente el papel de modulador de luz y se ha convertido en el producto principal en los moduladores electroópticos de alta velocidad actuales.Modulador Eo) mercado.

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En la actualidad, existen tres tecnologías principales para la modulación de la luz en la industria: moduladores electroópticos (moduladores Eo) basados ​​en luz de silicio, fosfuro de indio yniobato de litioPlataformas de materiales. El modulador óptico de silicio se utiliza principalmente en módulos transceptores de comunicación de datos de corto alcance; el modulador de fosfuro de indio, en módulos transceptores de redes de comunicación óptica de medio y largo alcance; y el modulador electroóptico de niobato de litio (modulador Eo), en comunicaciones coherentes de redes troncales de largo alcance y centros de datos de ultra alta velocidad de 100/200 Gbps de onda única. De las tres plataformas de materiales para moduladores de ultra alta velocidad mencionadas, el modulador de niobato de litio de película delgada, surgido en los últimos años, ofrece una ventaja de ancho de banda inigualable.

El niobato de litio es un tipo de sustancia inorgánica, fórmula químicaLiNbO3El niobato de litio es un cristal negativo, ferroeléctrico y polarizado que presenta propiedades piezoeléctricas, ferroeléctricas, fotoeléctricas, ópticas no lineales y termoeléctricas, entre otras, además de un efecto fotorrefractivo. Es uno de los materiales inorgánicos novedosos más utilizados, con excelentes propiedades de intercambio de energía piezoeléctrica, ferroeléctricas y electroópticas. En las comunicaciones ópticas, el niobato de litio, como material electroóptico, modula la luz.

El material de niobato de litio, conocido como «silicio óptico», utiliza un proceso micro-nano de última generación para depositar mediante vapor la capa de dióxido de silicio (SiO₂) sobre el sustrato de silicio, unir el sustrato de niobato de litio a alta temperatura para crear una superficie de clivaje y, finalmente, desprender la película de niobato de litio. El modulador de película delgada de niobato de litio resultante ofrece ventajas como alto rendimiento, bajo coste, tamaño reducido, producción en masa y compatibilidad con la tecnología CMOS, lo que lo convierte en una solución competitiva para la interconexión óptica de alta velocidad en el futuro.

Si el centro de la revolución electrónica lleva el nombre del silicio que la hizo posible, entonces la revolución fotónica puede atribuirse al niobato de litio, conocido como "silicio óptico". El niobato de litio es un material transparente e incoloro que combina efectos fotorrefractivos, no lineales, electroópticos, acustoópticos, piezoeléctricos y térmicos. Muchas de sus propiedades pueden controlarse mediante la composición cristalina, el dopaje de elementos, el control del estado de valencia y otros factores. Se utiliza ampliamente para fabricar guías de onda ópticas, interruptores ópticos y moduladores piezoeléctricos.modulador electroóptico, generador de segundo armónico, multiplicador de frecuencia láser y otros productos. En la industria de las comunicaciones ópticas, los moduladores representan un importante mercado de aplicación para el niobato de litio.


Fecha de publicación: 24 de octubre de 2023