3 分钟了解铌酸锂晶体（1）
随着 “新基建”, 5G逐渐走进我们的生活, 和云计算等服务, 虚拟现实, 数据通讯, 和高清视频也不断发展, 推动核心光网络向超高速、超远距离传输升级. 在这个过程中, 有一个核心设备是必不可少的 – 那就是铌酸锂调制器 (铌酸锂).
铌酸锂调制器
据悉，该铌酸锂调制器是利用铌酸锂晶体的电光效应结合光电集成工艺制成的。. 能将电子数据转化为光子信息，是实现电光转换的核心部件. 具体来说, 它有什么突出之处, 首先要了解其原料铌酸锂晶体的电光效应及应用.
关于铌酸锂晶体
铌酸锂是铌的化合物, 锂和氧. 是自发极化大的负晶体 (0.70 C/m2 常温), 是居里温度最高的铁电体 (1210 ℃) 目前发现.
左图为3寸光学级标称纯铌酸锂晶体，成分相同; 右图为掺铁铌酸锂晶体
铌酸锂晶体有两个特点特别吸引人. 第一的, 铌酸锂晶体具有多种光电效应, 包括压电效应, 电光效应, 非线性光学效应, 光折变效应, 光伏效应, 和光弹效应, 声光效应等光电特性;
第二, 铌酸锂晶体性能高度可控, 这是由铌酸锂晶体的晶格结构和丰富的缺陷结构造成的. 铌酸锂晶体的许多特性可以通过晶体成分进行很大程度的调节, 元素掺杂, 和价控制.
此外, 铌酸锂晶体的物理化学性质相当稳定, 易于加工, 透光范围广, 大双折射, 易于制备高质量的光波导.
所以, 基于铌酸锂晶体的光调制器在远距离通信中具有无可比拟的优势: 它不仅有一个小的啁啾效应, 高调制带宽, 良好的消光比, 而且还具有出色的稳定性和高速性. 广泛应用于高速、高带宽的远距离通信.
哈佛大学曾评价铌酸锂: 如果电子革命的中心以硅材料命名, 那么光子学革命的发源地很可能以铌酸锂命名.
铌酸锂晶体的制备
(1) 同成分铌酸锂晶体
对于相同成分的铌酸锂晶体, 其制备主要采用提拉法. 虽然泡法, 导模法, 温度梯度法也被用于制备铌酸锂晶体, 与拉动法相比无明显优势或明确的应用需求, 所以他们没有受到广泛的关注.
(2) 近化学计量比的铌酸锂晶体
虽然近化学计量比的铌酸锂晶体具有许多优异的光电性能, 其比值偏离固液共晶点且成分相同, 所以用传统的提拉法是不可能长出高质量晶体的. 现在, 主要制备方法为富锂熔融法, 通量法和扩散法.
(3) 铌酸锂单晶薄膜
铌酸锂单晶薄膜可用于光波导、声学器件等微纳结构, 以及硅基器件等混合集成器件的制备. 长期以来，人们一直在探索铌酸锂单晶薄膜的制备, 但真正应用的唯一方法是 “离子切片” 技术. 现在, 已商品化，可提供300~900nm厚度的单晶薄膜产品.
铌酸锂单晶薄膜
文章还没完, 请阅读 文章 2
