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 la comunicación óptica 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 ventajas naturales como buena estabilidad física y química, amplia ventana ópticamente transparente (0,4 m ~ 5 m) y 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, comunicación cuántica óptica, etc. En el campo de la comunicación óptica, el niobato de litio desempeña principalmente el papel de modulador de luz y se ha convertido en el producto principal en el modulador electroóptico de alta velocidad actual.Modulador Eo) mercado.

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Actualmente, existen tres tecnologías principales para la modulación de la luz en la industria: moduladores electroópticos (Eo Modulator) 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 se utiliza principalmente en módulos transceptores de redes de comunicación óptica de medio y largo alcance, y el modulador electroóptico de niobato de litio (modulador Eo) se utiliza principalmente en la comunicación coherente de redes troncales de largo alcance y en centros de datos de ultra alta velocidad de 100/200 Gbps de onda única. Entre las tres plataformas de materiales de moduladores de ultra alta velocidad mencionadas, el modulador de niobato de litio de película delgada, que ha surgido en los últimos años, tiene una ventaja de ancho de banda que otros materiales no pueden igualar.

El niobato de litio es un tipo de sustancia inorgánica, fórmula químicaLiNbO3El niobato de litio es un cristal negativo, ferroeléctrico y polarizado, con propiedades piezoeléctricas, ferroeléctricas, fotoeléctricas, de óptica no lineal y termoeléctricas, además de presentar un efecto fotorrefractivo. Es uno de los nuevos materiales inorgánicos más utilizados, un excelente material de intercambio de energía piezoeléctrica, ferroeléctrico y electroóptico. En las comunicaciones ópticas, el niobato de litio desempeña un papel importante en la modulación de la luz.

El material de niobato de litio, conocido como "silicio óptico", utiliza el proceso micro-nano más avanzado para vaporizar 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, separar la película de niobato de litio. El modulador de niobato de litio de película delgada resultante ofrece las ventajas de alto rendimiento, bajo costo, 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 material de silicio que la hizo posible, entonces la revolución fotónica puede rastrearse hasta el material niobato de litio, conocido como "silicio óptico". El niobato de litio es un material transparente incoloro que combina efectos fotorrefractivos, efectos no lineales, efectos electroópticos, efectos acustoópticos, efectos piezoeléctricos y efectos térmicos. Muchas de sus propiedades pueden controlarse mediante la composición del cristal, el dopaje de elementos, el control del estado de valencia y otros factores. Se utiliza ampliamente para preparar guías de onda ópticas, interruptores ópticos, moduladores piezoeléctricos,modulador electroópticoGenerador de segundo armónico, multiplicador de frecuencia láser y otros productos. En la industria de las comunicaciones ópticas, los moduladores constituyen un importante mercado de aplicación para el niobato de litio.


Fecha de publicación: 24 de octubre de 2023