Ihe nkiri lithium tantalate (LTOI) dị mkpa na-apụta dị ka ike ọhụrụ dị ịrịba ama na mpaghara optics agbakwunyere. N'afọ a, e bipụtala ọtụtụ ọrụ dị elu na ndị na-eme mgbanwe LTOI, na-eji wafers LTOI dị elu nke Prọfesọ Xin Ou sitere na Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, na usoro etching etching dị elu nke ndị otu Prọfesọ Kippenberg mepụtara na EPFL. , Switzerland. Mgbalị imekọ ihe ọnụ ha egosila nnukwu ihe rụpụtara. Na mgbakwunye, ndị otu nyocha sitere na Mahadum Zhejiang nke Prọfesọ Liu Liu na Mahadum Harvard nke Prọfesọ Loncar duziri akọpụtakwala maka ndị na-eme mgbanwe LTOI dị elu na nke kwụsie ike.
Dị ka onye ikwu nke lithium niobate thin-film (LNOI), LTOI na-ejigide mgbanwe ngwa ngwa na njirimara dị ala nke lithium niobate ma na-enye uru dị ka ọnụ ala dị ala, obere birefringence, na mbelata mmetụta fotorefractive. Ntụle nke njirimara isi nke ihe abụọ ahụ ka e gosipụtara n'okpuru.
◆ Myirịta dị n'etiti Lithium Tantalate (LTOI) na Lithium Niobate (LNOI)
①Ntụgharị uche:2.12 vs 2.21
Nke a na-egosi na akụkụ ebili mmiri nke otu-mode, radius na-ehulata, na nha ngwaọrụ nkịtị dabere na ihe abụọ a yikwara otu ihe, yana arụmọrụ njikọta eriri ha dịkwa atụnyere. Na ezi waveguide etching, ma ihe nwere ike nweta ihe ntinye ọnwụ nke<0.1dB/cm. EPFL na-akọ akụkọ mfu nke 5.6 dB/m.
②Ngwakọta electro-optic:30.5 pm/V vs 30.9 ehihie/V
Nrụ ọrụ modul dị ka nke abụọ maka ihe abụọ ahụ, yana mgbanwe dabere na mmetụta Pockels, na-enye ohere maka nnukwu bandwidth. Ugbu a, LTOI modulators nwere ike nweta 400G n'otu ụzọ arụ ọrụ, yana bandwit karịrị 110 GHz.
③Bandgap:3.93 eV vs 3.78 eV
Ihe abụọ a nwere windo transperent sara mbara, na-akwado ngwa sitere na anya ruo ogologo wavelength infrared, na-enweghị nnabata na eriri nkwukọrịta.
④Ọnụọgụ na-adịghị akwụ ụgwọ nke abụọ (d33):21 pm/V vs 27 ehihie/V
Ọ bụrụ na ejiri ya maka ngwa ndị na-abụghị nke dị ka ọgbọ nke abụọ na-emekọrịta ihe (SHG), ọgbọ dị iche-frequency (DFG), ma ọ bụ nchikota-frequency generation (SFG), ngbanwe arụmọrụ nke ihe abụọ ahụ kwesịrị ịdị otu.
◆ Ọnụ uru nke LTOI vs LNOI
①Ọnụ nkwadebe wafer dị ala
LNOI chọrọ ka ntinye ion He ion maka nkewa oyi akwa, nke nwere obere ionization arụmọrụ. N'ụzọ dị iche, LTOI na-eji ntinye H ion maka nkewa, dị ka SOI, yana arụmọrụ delamination karịrị 10 ugboro karịa LNOI. Nke a na-ebute ọdịiche dị oke ọnụ ahịa maka wafers 6-inch: $300 vs. $2000, mbelata ọnụ ahịa 85%.
②A na-ejikarị ya eme ihe n'ahịa eletrọnịkị ndị ahịa maka ihe nzacha ụda(Nkeji 750,000 kwa afọ, nke Samsung, Apple, Sony, wdg na-eji).
◆ Arụmọrụ Uru nke LTOI vs LNOI
①Nkwarụ ihe dị ole na ole, mmetụta foto refractive adịghị ike, kwụsie ike karịa
Na mbụ, ndị na-eme mgbanwe LNOI na-egosipụtakarị mkpagharị isi ihe, nke bụ isi n'ihi na-anakọta mkpokọta nke ntụpọ kpatara na interface waveguide. Ọ bụrụ na agwọghị ya, ngwaọrụ ndị a nwere ike were ihe ruru otu ụbọchị iji kwụsie ike. Otú ọ dị, e mepụtara ụzọ dị iche iche iji dozie okwu a, dị ka iji ígwè oxide cladding, substrate polarization, na annealing, na-eme ka nsogbu a bụrụ nke a na-achịkwa ugbu a.
N'ụzọ dị iche, LTOI nwere nrụrụ ihe dị ole na ole, na-eduga n'ibelata ihe nrịbawanye nke ukwuu. Ọbụlagodi na-enweghị nhazi ọzọ, ebe ọrụ ya ka kwụsiri ike. EPFL, Harvard na Mahadum Zhejiang akọpụtala nsonaazụ yiri ya. Otú ọ dị, ntụnyere na-ejikarị LNOI modulators na-agwọghị ya, nke nwere ike ọ gaghị abụcha mma; na nhazi, arụmọrụ nke ihe abụọ ahụ yiri. Isi ihe dị iche dị na LTOI chọrọ usoro nhazi ọzọ dị ntakịrị.
②Obere ala: 0.004 vs 0.07
Nnukwu birefringence nke lithium niobate (LNOI) nwere ike bụrụ ihe ịma aka mgbe ụfọdụ, ọkachasị ebe mgbanaka waveguide nwere ike ibute njikọta ọnọdụ yana ngwakọ ụdị. N'ime LNOI dị gịrịgịrị, mgbanaka na ebili mmiri nwere ike ịtụgharị obere ọkụ TE ka ọ bụrụ ìhè TM, na-eme ka nrụpụta nke ụfọdụ ngwaọrụ na-agafe agafe, dị ka nzacha.
Site na LTOI, obere birefringence na-ewepụ okwu a, nwere ike ime ka ọ dịkwuo mfe ịmepụta ngwaọrụ ndị na-agafe agafe na-arụ ọrụ dị elu. EPFL akọpụtakwala rịzọlt ama ama, na-eme ka LTOI dị ala birefringence na enweghị ọnọdụ ịgafe iji nweta ọgbọ ọnụọgụ eletrọ-optic ugboro dị iche iche nwere njikwa mgbasa ozi dị larịị gafee oke nlegharị anya. Nke a butere nnukwu bandwidth comb 450 nm nwere ihe karịrị ahịrị 2000, ọtụtụ ugboro karịa nke enwere ike nweta na lithium niobate. E jiri ya tụnyere Kerr ngwa anya combs, electro-optic combs na-enye uru nke ịbụ ndị na-enweghị ọnụ ụzọ na kwụsie ike karị, n'agbanyeghị na ha chọrọ ntinye ngwa ngwa ike dị elu.
③Ebe mmebi ngwa anya dị elu
Ọnụ ụzọ mmebi anya nke LTOI ji okpukpu abụọ karịa nke LNOI, na-enye uru na ngwa ndị na-adịghị adị (na ngwa nwere ike ịdị n'ihu Coherent Perfect Absorption (CPO)). Ọkwa ike modul ngwa anya ugbu a enweghị ike imebi lithium niobate.
④Mmetụta Raman dị ala
Nke a metụtakwara ngwa na-abụghị nke ịntanetị. Lithium niobate nwere mmetụta Raman siri ike, nke na ngwa ngwa ngwa ngwa anya nke Kerr nwere ike iduga ọgbọ ọkụ Raman na-achọghị wee nweta asọmpi, na-egbochi x-cut lithium niobate ngwa anya ugboro iru eru steeti soliton. Site na LTOI, enwere ike ịkwụsị mmetụta Raman site na nhazi nhazi kristal, na-enye ohere ka LTOI nke x-cut wee nweta ọgbọ combo ngwa anya soliton. Nke a na-enyere aka njikọta monolithic nke soliton optical ugboro combs na ndị na-eme ngwa ngwa dị elu, nke a na-agaghị enweta na LNOI.
◆ Gịnị kpatara na e kpọghị Lithium Tantalate (LTOI) dị obere ihe na mbụ?
Lithium tantalate nwere okpomọkụ Curie dị ala karịa lithium niobate (610°C vs. 1157°C). Tupu mmepe nke teknụzụ heterointegration (XOI), a na-emepụta modulators lithium niobate site na iji mgbasa ozi titanium, nke na-achọ ka annealing karịa 1000 ° C, na-eme ka LTOI ghara ịdị mma. Agbanyeghị, na ngbanwe nke taa n'iji ihe mkpuchi insulator na etching waveguide maka nhazi modulator, okpomọkụ Curie 610°C ezuola.
◆ Ihe nkiri Lithium Tantalate (LTOI) dị mkpa ga-anọchi Lithium Niobate (TFLN) dị mkpa?
Dabere na nyocha ugbu a, LTOI na-enye uru na arụmọrụ na-agafe agafe, nkwụsi ike, na ọnụ ahịa mmepụta buru ibu, na-enweghị ihe ndọghachi azụ pụtara ìhè. Agbanyeghị, LTOI anaghị agafe lithium niobate na arụmọrụ modulation, yana okwu kwụsie ike na LNOI amatala ihe ngwọta. Maka modul DR nzikọrịta ozi, ọ dị ntakịrị mkpa maka ihe ndị na-agafe agafe (na enwere ike iji silicon nitride ma ọ bụrụ na achọrọ ya). Na mgbakwunye, achọrọ itinye ego ọhụrụ iji weghachi usoro etching ọkwa ọkwa wafer, usoro heterointegration, na nnwale ntụkwasị obi (ihe isi ike dị na lithium niobate etching abụghị ihe na-eduzi wave mana na-enweta ọkwa ọkwa wafer dị elu). Ya mere, iji soro ọnọdụ lithium niobate guzosie ike, LTOI nwere ike ịchọ ikpughe uru ndị ọzọ. N'agụmakwụkwọ, agbanyeghị, LTOI na-enye ikike nyocha dị ukwuu maka sistemu on-chip agbakwunyere, dị ka combs octave-spanning electro-optic combs, PPLT, soliton na AWG wavelength nkewa ngwaọrụ, yana ụdị modulators.
Oge nzipu: Nov-08-2024