3 minitra hahatakarana ny kristaly lithium niobate (2)
Ny fampiharana lehibe amin'ny kristaly lithium niobate
(1) Fampiharana piezoelectric
Ny kristaly Lithium niobate dia manana mari-pana Curie avo, kely mari-pana coefficient ny piezoelectric vokany, coefficient electromechanical avo lenta, ambany fatiantoka dielectric, toetra ara-batana sy simika tsy miovaova amin'ny kristaly, fampandehanana tsara, ary mora ny manomana kristaly lehibe sy avo lenta. Izy io dia fitaovana kristaly piezoelectric tena tsara.
Raha ampitahaina amin'ny quartz kristaly piezoelectric mahazatra, Ny kristaly lithium niobate dia manana feo avo lenta, izay afaka manomana fitaovana avo lenta.
Ary noho izany, Ny kristaly lithium niobate dia azo ampiasaina amin'ny resonator, transducers, tsipika fanemorana, sivana, Sns, ary amin'ny sehatra sivily toy ny fifandraisana amin'ny finday, fifandraisana amin'ny zanabolana, fanodinana famantarana nomerika, fahitalavitra, Broadcasting, radara, fandrefesana lavitra sy telemetry, ary koa ny fanoherana elektronika, fuzes, tari-dalana sy sehatra miaramila hafa, iray amin'ireo be mpampiasa indrindra dia ny surface acoustic wave filter (SAWF).
2.4 GHz surface acoustic sivana (HITAN'I) eo ankavanana; kely SAW duplexer eo ankavanana
(2) Fampiharana optika
Ankoatra ny piezoelectric vokany, ny vokatry ny photoelectric ny lithium niobate kristaly dia tena manan-karena, anisan'izany ny electro-optic effect sy nonlinear optical effect dia manana fampisehoana miavaka ary koa ny be mpampiasa indrindra.
Ary, Ny kristaly lithium niobate dia afaka manomana onjam-peo optika avo lenta amin'ny alàlan'ny fifanakalozana proton na fiparitahan'ny titane, ary afaka manomana tsindraindray kristaly polarized amin'ny alalan'ny polarization inversion.
Ary noho izany, dia efa be mpampiasa amin'ny electro-optical modulators, phase modulators, mitambatra Optical switch, electro-optical Q-switch, electro-optical deflection, sensor avo lenta, fisavana amin'ny onjam-peo, Optical parametric oscillators, ary superlattices ferroelectric.
Ankoatry ny, fampiharana mifototra amin'ny kristaly lithium niobate toy ny wedges birefringent, optika holographic, infrared pyroelectric detectors, ary ny laser waveguide erbium-doped dia voalaza ihany koa.
Lithium Niobate Electro-Optical Modulator
(3) Dielectric Superlattices
In 1962, Armstrong et al. nanolotra voalohany ny foto-kevitra momba ny Quasi-Phase-Match (QPM, Quasi-Phase-Match), izay mampiasa ny véctor lattice mivadika omen'ny superlattice mba hanonerana ny tsy fitovian'ny dingana amin'ny fizotry ny paramétrique optika..
Ny tari-dalana polarization ny ferroelectric mamaritra ny famantarana ny nonlinear polarizability χ2. Ny firafitry ny sehatra ferroelectric miaraka amin'ny tari-dàlana polarization mifanohitra dia azo omanina ao amin'ny ferroelectric mba hahatsapana ny teknolojia mifanandrify amin'ny dingana., anisan'izany ny lithium niobate sy ny lithium tantalate, potasioma titanyl phosphate sy ny kristaly hafa azo omanina tsindraindray polarized kristaly, anisan-dry zareo, Ny kristaly lithium niobate no fitaovana voalohany sy be mpampiasa indrindra amin'ny fanomanana sy ny fampiharana ity teknolojia ity.
Ny fampiharana voalohany ny kristaly lithium niobate polarized tsindraindray dia heverina ho ampiharina amin'ny fiovam-po matetika laser. In 2014, Jin et al. dia nanamboatra chip photonic mitambatra optique superlattice mifototra amin'ny lalana optique waveguide lithium niobate azo amboarina, ary nahatsikaritra ny famokarana mahomby amin'ny fotony mikorontana sy ny modulation electro-optic avo lenta amin'ny chip voalohany..
Azo lazaina fa ny tolo-kevitra sy ny fampandrosoana ny dielectric superlattice theory dia nanosika ny fampiharana ny lithium niobate sy ny kristaly ferroelectric hafa ho amin'ny ambaratonga vaovao.. Izy io dia manana fanantenana fampiharana manan-danja amin'ny lasers solid-state rehetra, optique frequence combs, laser pulse famatrarana, endrika andry, ary loharanom-pahazavana voasaringotra amin'ny fifandraisana quantum.
Ny fanantenana ny Lithium Niobate Crystal
(1) Fampiharana acoustic
Ny tambajotram-pifandraisana finday taranaka fahadimy ankehitriny (5h) Ny fametrahana dia ahitana ny sub-6G frequence band 3 ~ 5 GHz sy ny onjam-peo millimeter bandy etsy ambony 24 GHz. Ny fampitomboana ny fatran'ny fifandraisana dia tsy vitan'ny hoe mitaky fahafaham-po ny fananana piezoelectric amin'ny fitaovana kristaly, fa mila wafer manify kokoa sy elanelana elektrôda interdigital kely kokoa, ary ny fizotry ny fanamboarana fitaovana dia tena sarotra.
Ary noho izany, tamin'ny vanim-potoana 4G sy taloha, Ny sivana acoustic surface ampiasaina betsaka amin'ny kristaly lithium niobate sy ny kristaly tantalate lithium dia miatrika ny fifaninanana amin'ny fitaovana onja acoustic betsaka. (BAW) ary resonatora acoustic ao amin'ny lavaka sarimihetsika manify (FBAR) amin'ny vanim-potoana 5G. .
Ny kristaly Lithium niobate dia nandroso haingana tamin'ny sivana matetika kokoa, ary ny teknika fanamboarana fitaovana sy fitaovana dia mbola mampiseho hery lehibe. Miaraka amin'ny fampandrosoana ny lithium niobate tokana kristaly manify fitaovana sy ny teknolojia fitaovana acoustic vaovao, ho iray amin'ireo fitaovana fototra amin'ny fifandraisana 5G ho avy, Ny sivana RF eo anoloana mifototra amin'ny kristaly lithium niobate dia manana fanantenana fampiharana manan-danja.
(2) Fampiharana fifandraisana optika
Optical modulators no singa fototra amin'ny tambajotra fifandraisana optika haingam-pandeha. Ny fepetra ho avy ho an'ny lithium niobate electro-optical modulators dia ahitana ny tahan'ny modulation ambony, miniaturization sy ny fampidirana.
Amin'izao, ny lithium niobate electro-optical modulators ampiasaina amin'ny fampiharana ara-barotra indrindra 40/100 Gbps, ary ny modulator lithium niobate avo lenta kokoa dia novolavolaina. Ohatra, in 2017, Fujitsu namoaka a 600 Gbps lithium niobate electro-optical modulator. Amin'izao, 400 gbps ary 600 Miditra tsikelikely eny an-tsena ny vokatra Gbps.
Ny teknolojia fifandraisana optika dia ampahany manan-danja amin'ny fananganana ny tambajotram-pifandraisana finday taranaka fahadimy, ary ny lithium niobate electro-optical modulator, toy ny fitaovana fototra, hitondra fampandrosoana bebe kokoa ihany koa.
(3) Photonic integrated chip
Ny photon dia nampiasaina betsaka tamin'ny fifandraisana avo lenta, fitahirizana optika, fampitana vaovao, fanodinana fampahalalana, fikarohana sy sehatra hafa. Tahaka ny fivoaran'ny elektronika avy amin'ny singa discrete mankany amin'ny circuit integrated, ny fepetra takiana amin'ny miniaturization, fampidirana, fanjifana herinaratra ambany, modularization, Ny faharanitan-tsaina sy ny fahatokisana avo lenta amin'ny fitaovana photonics dia mihamitombo hatrany. Manolo optique discrete.
Ny fivoaran'ny puce photonics mitambatra tamin'ny dingana voalohany dia notarihin'ny fangatahana fifandraisana optika, ary ny fikarohana dia natao manodidina ny fotonika mifototra amin'ny silisiôma sy ny fampidirana mifototra amin'ny indium phosphide.
Ny chips integrated photonics mifototra amin'ny silikon dia nivoatra haingana noho ny fitaovana semiconductor matotra lehibe sy ny rafitra teknolojia., fa ny teknolojia fanomanana tamin'ny laser mifototra amin'ny silisiôma dia lesoka foana, ary miankina amin'ny fampidirana mifangaro amin'ny indium phosphide amin'izao fotoana izao; Ny sasany indium phosphide indium photonic chips dia natao ara-barotra, ary tsara kokoa noho ny chips integrated photonics mifototra amin'ny silisiôma ny fahombiazany, fa tsy manana sehatra fanodinana ankapobeny toy ny silisiôma izy ireo, ary sarotra sy lafo ny teknolojian'ny fizotrany.
Fikarohana momba ny fotonika mitambatra mifototra amin'ny Lithium niobate, izay entin'ny fitakiana fifandraisana optika, mifantoka indrindra amin'ny Mach-Zehnder interference light modulators, phase modulators, ary switch optika mitambatra.
Ankoatra ny fitakiana ny fotonika mitambatra eo amin'ny sehatry ny fifandraisana optika, ny fitakiana ho avy amin'ny fanodinana fampahalalana momba ny quantum optika mifototra amin'ny fotonika, informatika optika, biosensing, fitiliana sary, fanodinana famantarana, fitahirizana, 3D fampisehoana, sns. Sarotra ny mampihatra ny rafitra fampidirana hybrid.
Avy amin'ny fomba fijery ny fampandrosoana ny teknolojia tokana, saika ny singa photonic rehetra dia efa tanteraka mifototra amin'ny kristaly lithium niobate, anisan'izany ny:
- Laseran'ny fomba mihidy, Laser Q-switched sy amplifiers optika tsapa tamin'ny doping tany tsy fahita firy;
- Optical waveguides tsapa tamin'ny alàlan'ny diffusion titane sy ny fifanakalozana proton, ary koa ny switch optika mitambatra, optique crossovers, Optical couplings, ary ny fitadiavana fotona tokana;
- mafy, Fase sy modulation polarization, famandrihana wavefront sy fifantenana pulse optika, Sns, vokatry ny electro-optic vokany;
- Ny fiovan'ny fatran'ny optique sy ny famokarana foton'ny quantum dia azo avy amin'ny vokatra optika tsy an-tariby;
- Gratings, fitehirizana holografika, conjugators dingana, spatial light modulators, sns. tsapa amin'ny alàlan'ny effet photorefractive;
- Fitaovana vaovao toy ny vavahady lojika optika rehetra, antsasaky ny adders, ary ny tohotra matetika novolavolaina avy amin'ny kristaly fotonika lithium niobate sy microcavities optika lithium niobate;
- Ny fiovam-po sy ny fahatsapana ny hery, hafanana, Ny hazavana sy ny famantarana hafa dia tsapa amin'ny alàlan'ny fiantraikany piezoelectric, fiantraikany pyroelectric, ary ny vokatry ny photoelastic.
Ao amin'ny rafitra fitaovana optoelectronic novolavolaina ankehitriny, mahalana ny mamorona singa optika fototra maro be, fitaovana photonics sy fitaovana optoelektronika mifototra amin'ny fitaovana fampiantranoana mitovy. Izany koa dia mahatonga ny olona ho feno fanantenana fa ny kristaly lithium niobate dia hanana anjara toerana lehibe kokoa amin'ny fampandrosoana ny chips photonics mitambatra amin'ny ho avy..
Ny rafitra micro-nano ultra-surface nomanin'ny kristaly lithium niobate (Source: Oniversite Nankai)
Ny kristaly Lithium niobate dia mampiditra karazana optoelectronic fananana ary afaka mahafeno ny fepetra takian'ny fampiharana, izay tena tsy fahita firy amin'ny fitaovana optoelektronika. Miaraka amin'ny fampandrosoana sy fanatsarana ny teknolojia fototra toy ny teoria, fanomanana sy fampiharana ny Lithium niobate kristaly mitambatra Photonics chips, Ny kristaly lithium niobate dia nanjary iray “silisiôma optika” fitaovana amin'ny vanim-potoanan'ny fotonika, manome fototra stratejika ho an'ny fampandrosoana ny fotonika mitambatra.
Raha mila fanontaniana mifandraika amin'ny fanapahana kristaly optika ianao, milina fanapahana tariby tsy misy farany mamelà hafatra, valio avy hatrany rehefa voaray ny hafatra.
