Ka holomua o ka noiʻi ʻana o ka modulator electro-optic lithium niobate lahilahi

Ka holomua o ka noiʻi ʻanaʻO ka modulator electro-optic lithium niobate lahilahi

ʻO ka modulator electro-optic ka mea nui o ka ʻōnaehana kamaʻilio optical a me ka ʻōnaehana photonic microwave. Hoʻoponopono ia i ka mālamalama e hoʻolaha ana i kahi ākea manuahi a i ʻole ka waveguide optical ma ka hoʻololi ʻana i ka index refractive o ka mea i hoʻokumu ʻia e ke kahua uila i hoʻopili ʻia. ʻO ka lithium niobate kuʻunamea hoʻololi electro-opticalHoʻohana ʻo ia i ka mea lithium niobate nui ma ke ʻano he mea electro-optical. Hoʻohui ʻia ka mea lithium niobate kristal hoʻokahi e hana i ka waveguide ma o ka titanium diffusion a i ʻole ke kaʻina hana hoʻololi proton. He liʻiliʻi loa ka ʻokoʻa index refractive ma waena o ka papa kumu a me ka papa cladding, a he haʻahaʻa ka hiki ke hoʻopaʻa i ka waveguide i ke kahua mālamalama. ʻO ka lōʻihi holoʻokoʻa o ka modulator electro-optic i hoʻopaʻa ʻia he 5 ~ 10 cm.

Hāʻawi ka ʻenehana Lithium Niobate on Insulator (LNOI) i kahi ala kūpono e hoʻoponopono ai i ka pilikia o ka nui o ka lithium niobate electro-optic modulator. ʻO ka ʻokoʻa index refractive ma waena o ka papa waveguide core a me ka papa cladding a hiki i ka 0.7, kahi e hoʻonui nui ai i ka hiki ke hoʻopaʻa ʻano optical a me ka hopena hoʻoponopono electro-optical o ka waveguide, a ua lilo ia i wahi noiʻi ma ke kahua o ka electro-optical modulator.

Ma muli o ka holomua o ka ʻenehana micro-machining, ua holomua wikiwiki ka hoʻomohala ʻana o nā modulators electro-optic e pili ana i ka paepae LNOI, e hōʻike ana i kahi ʻano o ka nui compact a me ka hoʻomaikaʻi mau ʻana o ka hana. Wahi a ke ʻano waveguide i hoʻohana ʻia, ʻo nā modulators electro-optic lithium niobate lahilahi maʻamau he mau modulators electro-optic waveguide i kālai pololei ʻia, hybrid i hoʻouka ʻianā modulators alakaʻi nalua me nā modulators electro-optic waveguide i hoʻohui ʻia me ka silicon hybrid.

I kēia manawa, ʻo ka hoʻomaikaʻi ʻana o ke kaʻina hana etching maloʻo e hōʻemi nui ana i ka nalowale o ka waveguide lithium niobate lahilahi, hoʻoponopono ke ʻano hoʻouka ridge i ka pilikia o ka paʻakikī o ke kaʻina hana etching kiʻekiʻe, a ua ʻike i ka lithium niobate electro-optic modulator me ka voltage o ka hapalua nalu ma lalo o 1 V, a ʻo ka hui pū ʻana me ka ʻenehana SOI makua e kūlike me ke ʻano o ka hoʻohui ʻana o ka photon a me ka electron hybrid. Loaʻa i ka ʻenehana lithium niobate lahilahi nā pono i ka ʻike ʻana i ka pohō haʻahaʻa, ka liʻiliʻi a me ka bandwidth nui i hoʻohui ʻia i ka electro-optic modulator ma ka chip. Ma ke kumumanaʻo, ua wānana ʻia ʻo ka 3mm thin film lithium niobate push-pullNā mea hoʻololi M⁃ZHiki i ka bandwidth electro-optical 3dB ke piʻi i ka 400 GHz, a ua hōʻike ʻia ka bandwidth o ka modulator lithium niobate kiʻi lahilahi i hoʻomākaukau ʻia ma ka hoʻokolohua he ʻoi aku ma mua o 100 GHz, kahi mamao loa mai ka palena kiʻekiʻe theoretical. Ua kaupalena ʻia ka hoʻomaikaʻi ʻana i lawe ʻia mai ka hoʻonui ʻana i nā palena hoʻonohonoho kumu. I ka wā e hiki mai ana, mai ka manaʻo o ka ʻimi ʻana i nā ʻano hana hou a me nā ʻano, e like me ka hoʻolālā ʻana i ka electrode waveguide coplanar maʻamau ma ke ʻano he electrode microwave segmented, hiki ke hoʻomaikaʻi hou ʻia ka hana o ka modulator.

Eia kekahi, ʻo ka hoʻokō ʻana o ka hoʻopili ʻana o ka chip modulator i hoʻohui ʻia a me ka hoʻohui heterogeneous ma ka chip me nā lasers, nā mea ʻike a me nā mea hana ʻē aʻe he manawa kūpono a he pilikia hoʻi no ka hoʻomohala ʻana o nā modulators lithium niobate kiʻi lahilahi i ka wā e hiki mai ana. E pāʻani ka modulator electro-optic lithium niobate kiʻi lahilahi i kahi kuleana koʻikoʻi i ka microwave photon, ka kamaʻilio optical a me nā kahua ʻē aʻe.