Thin-film lithium tantalate (LTOI) dia mipoitra ho hery vaovao manan-danja eo amin'ny sehatry ny optika mitambatra. Tamin'ity taona ity, asa avo lenta maromaro momba ny modulators LTOI no navoaka, miaraka amin'ny wafer LTOI avo lenta nomen'ny Profesora Xin Ou avy ao amin'ny Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, ary ny fizotran'ny etching waveguide avo lenta novolavolain'ny vondrona Profesora Kippenberg ao amin'ny EPFL , Soisa. Nampiseho vokatra mahatalanjona ny ezaka fiaraha-miasa nataon’izy ireo. Fanampin'izany, ny ekipa mpikaroka avy ao amin'ny Zhejiang University notarihan'ny Profesora Liu Liu sy ny Oniversite Harvard notarihan'ny Profesora Loncar dia nitatitra ihany koa momba ny modulators LTOI haingam-pandeha sy maharitra.
Amin'ny maha havana akaiky ny lithium niobate (LNOI), ny LTOI dia mitazona ny fiovaovan'ny hafainganam-pandeha avo lenta sy ny toetran'ny lithium niobate ary manome tombony toy ny vidiny ambany, ny birefringence ambany ary ny fiantraikany amin'ny photorefractive. Ny fampitahana ny toetra fototry ny fitaovana roa dia aseho eto ambany.
◆ Fitovian'ny Lithium Tantalate (LTOI) sy Lithium Niobate (LNOI)
①Fanondroana refractive:2.12 vs 2.21
Midika izany fa ny refin'ny onjam-peo tokana, ny radius miondrika, ary ny haben'ny fitaovana passive mahazatra mifototra amin'ireo fitaovana roa ireo dia tena mitovy, ary azo ampitahaina ihany koa ny fahombiazan'ny fibre. Miaraka amin'ny etching waveguide tsara, ireo fitaovana roa ireo dia mety hahatratra ny fahaverezan'ny fampidirana<0,1 dB/cm. EPFL dia mitatitra ny fahaverezan'ny onjam-peo 5.6 dB/m.
②Electro-optic Coefficient:30.5pm/V vs 30.9pm/V
Ny fahombiazan'ny modulation dia azo ampitahaina amin'ny fitaovana roa, miaraka amin'ny modulation mifototra amin'ny vokatry ny Pockels, mamela ny bandwidth avo. Amin'izao fotoana izao, ny modulator LTOI dia afaka mahatratra 400G isaky ny lalana, miaraka amin'ny bandwidth mihoatra ny 110 GHz.
③Bandgap:3.93 eV vs 3.78 eV
Ireo fitaovana roa ireo dia manana varavarankely mangarahara midadasika, manohana ny fampiharana manomboka amin'ny halavan'ny onjam-pandrefesana hita maso, tsy misy fidiran'ny fifandraisana.
④Coefficient tsy an-tariby laharana faharoa (d33):21 pm/V vs 27 pm/V
Raha ampiasaina amin'ny fampiharana tsy an-tariby toy ny taranaka harmonic faharoa (SHG), taranaka fahasamihafan'ny fahasamihafana (DFG), na famokarana fatran'ny sum-frequency (SFG), dia tokony hitovy be ny fahombiazan'ny fiovam-pon'ireo fitaovana roa ireo.
◆ Tombontsoa amin'ny vidin'ny LTOI vs LNOI
①Vidin'ny fanomanana Wafer ambany kokoa
Ny LNOI dia mitaky ny implantation He ion ho an'ny fisarahana sosona, izay manana fahombiazan'ny ionization ambany. Mifanohitra amin'izany kosa, ny LTOI dia mampiasa implantation H ion ho fisarahana, mitovy amin'ny SOI, miaraka amin'ny fahombiazan'ny delamination mihoatra ny 10 heny noho ny LNOI. Izany dia miteraka fihenam-bidy lehibe ho an'ny wafers 6-inch: $ 300 vs. $ 2000, fihenam-bidy 85%.
②Efa be mpampiasa amin'ny tsena elektronika mpanjifa ho an'ny sivana acoustic(750.000 isa isan-taona, ampiasain'ny Samsung, Apple, Sony, sns.).
◆ Tombontsoa fampiasa amin'ny LTOI vs LNOI
①Vitsy kokoa ny lesoka ara-pitaovana, ny voka-dratsin'ny Photorefractive malemy kokoa, ny fahamarinan-toerana bebe kokoa
Tany am-boalohany, matetika ny LNOI modulators dia nampiseho fitongilanana teboka, indrindra noho ny fiangonan'ny fiampangana vokatry ny lesoka eo amin'ny interface waveguide. Raha tsy voatsabo dia mety haharitra iray andro ireo fitaovana ireo vao hilamina. Na izany aza, dia novolavolaina ny fomba isan-karazany mba hamahana ity olana ity, toy ny fametahana oksizenina metaly, ny polarization ny substrate, ary ny fanerena, izay mahatonga ity olana ity ho azo fehezina ankehitriny.
Mifanohitra amin'izany, ny LTOI dia manana lesoka ara-materialy kely kokoa, izay miteraka fihenana be. Na dia tsy misy fanodinana fanampiny aza, dia tsy miova ny toerana iasana azy. Valiny mitovy amin'izany no notaterin'ny EPFL, Harvard, ary Zhejiang University. Na izany aza, ny fampitahana matetika dia mampiasa LNOI modulators tsy voatsabo, izay mety tsy ho ara-drariny tanteraka; miaraka amin'ny fanodinana dia azo inoana fa mitovy ny fahombiazan'ireo fitaovana roa ireo. Ny fahasamihafana lehibe dia ao amin'ny LTOI izay mitaky dingana fanodinana fanampiny vitsy kokoa.
②Birefringence ambany: 0.004 vs 0.07
Ny birefringence avo amin'ny lithium niobate (LNOI) dia mety ho sarotra indraindray, indrindra fa ny fiolahana amin'ny onjam-peo dia mety hiteraka fampiraisana mode sy hybridization. Ao amin'ny LNOI manify, ny fiolahana ao amin'ny waveguide dia afaka manova ampahany ny hazavana TE ho hazavana TM, manasarotra ny fanamboarana fitaovana passive sasany, toy ny sivana.
Miaraka amin'ny LTOI, ny birefringence ambany dia manafoana ity olana ity, izay mety ho mora kokoa amin'ny famolavolana fitaovana passive mahomby. Ny EPFL dia nitatitra vokatra miavaka ihany koa, mampiasa ny birefringence ambany an'ny LTOI sy ny tsy fisian'ny fomba fiampitana mba hahatratrarana ny famokarana elektrô-optique ultra-wide-spectrum miaraka amin'ny fifehezana fiparitahana fisaka manerana ny faritra midadasika. Izany dia niafara tamin'ny bandwidth comb 450 nm mahavariana miaraka amin'ny tsipika tohotra 2000 mahery, imbetsaka noho ny azo tratrarina amin'ny lithium niobate. Raha ampitahaina amin'ny tohotra optique Kerr, ny tohotra electro-optic dia manome tombony amin'ny maha-tsy misy tokonam-baravarana sy marin-toerana kokoa, na dia mitaky fampidirana mikraoba mahery vaika aza izy ireo.
③Fepetran'ny fahasimbana optika avo kokoa
Ny tokonam-baravaran'ny fahasimban'ny optika an'ny LTOI dia avo roa heny noho ny an'ny LNOI, manome tombony amin'ny fampiharana tsy an-tariby (sy ny fampiharana Coherent Perfect Absorption (CPO) ho avy). Ny haavon'ny herin'ny maody optika amin'izao fotoana izao dia tsy mety hanimba ny lithium niobate.
④Effet Raman ambany
Izany koa dia mifandraika amin'ny fampiharana tsy an-tariby. Ny lithium niobate dia manana fiantraikany Raman mahery, izay ao amin'ny Kerr optical frequency comb applications dia mety hitarika amin'ny famokarana hazavana Raman tsy ilaina ary mahazo fifaninanana, manakana ny x-cut lithium niobate optical combs tsy hahatratra ny fanjakana soliton. Miaraka amin'ny LTOI, ny fiantraikan'ny Raman dia azo tsinontsinoavina amin'ny alàlan'ny famolavolana orientation kristaly, mamela ny LTOI x-cut hahatratra soliton optical frequency comb generation. Izany dia mamela ny fampidirana monolithic ny soliton optical frequency combs miaraka amin'ny modulators haingam-pandeha, asa tsy azo tanterahina amin'ny LNOI.
◆ Nahoana no tsy voalaza teo aloha ny Lithium Tantalate (LTOI) Thin-Film?
Lithium tantalate dia manana mari-pana Curie ambany noho ny lithium niobate (610°C vs. 1157°C). Talohan'ny fampivoarana ny teknolojia heterointegration (XOI), ny modulator lithium niobate dia novokarina tamin'ny alàlan'ny fiparitahan'ny titane, izay mitaky fanerena amin'ny 1000 ° C, ka mahatonga ny LTOI tsy mety. Na izany aza, miaraka amin'ny fiovan'ny toetr'andro amin'ny fampiasana substrate insulator sy etching waveguide ho an'ny fananganana modulator, ny mari-pana Curie 610 ° C dia mihoatra noho ny ampy.
◆ Hasolo ny Lithium Tantalate (LTOI) Thin-Film Lithium Niobate (TFLN) ve?
Miorina amin'ny fikarohana amin'izao fotoana izao, ny LTOI dia manome tombony amin'ny fampisehoana passive, ny fitoniana ary ny vidin'ny famokarana lehibe, tsy misy lesoka hita maso. Na izany aza, ny LTOI dia tsy mihoatra ny lithium niobate amin'ny fampisehoana modulation, ary ny olana momba ny fahamarinan-toerana miaraka amin'ny LNOI dia manana vahaolana fantatra. Ho an'ny maody DR fifandraisana dia misy ny fangatahana kely indrindra amin'ny singa passive (ary azo ampiasaina ny nitride silisiôma raha ilaina). Fanampin'izany, ilaina ny fampiasam-bola vaovao hananganana indray ny fizotran'ny etching amin'ny haavon'ny wafer, ny teknika heterointegration ary ny fitiliana azo itokisana (ny fahasarotana amin'ny etching lithium niobate dia tsy ny onjam-peo fa ny fanatontosana ny etching avo lenta). Noho izany, mba hifaninana amin'ny toeran'ny lithium niobate, ny LTOI dia mety mila mahita tombony fanampiny. Amin'ny lafiny akademika, na izany aza, ny LTOI dia manolotra fikarohana lehibe ho an'ny rafitra on-chip mitambatra, toy ny octave-spanning electro-optic combs, PPLT, soliton ary AWG fitaovana fizarana halavan'ny onjam-peo, ary modulators array.
Fotoana fandefasana: Nov-08-2024