Awọn ohun elo litiumu tantalate (LTOI) tinrin-tinrin ti n yọ jade bi agbara tuntun pataki ni aaye awọn opiti ti a ṣepọ. Ni ọdun yii, ọpọlọpọ awọn iṣẹ ti o ga julọ lori awọn oluyipada LTOI ni a ti tẹjade, pẹlu awọn wafers LTOI ti o ga julọ ti a pese nipasẹ Ọjọgbọn Xin Ou lati Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, ati awọn ilana etching igbi didara ti o ni idagbasoke nipasẹ ẹgbẹ Ọjọgbọn Kippenberg ni EPFL , Switzerland. Awọn akitiyan ifowosowopo wọn ti ṣe afihan awọn abajade iwunilori. Ni afikun, awọn ẹgbẹ iwadii lati Ile-ẹkọ giga Zhejiang nipasẹ Ọjọgbọn Liu Liu ati Ile-ẹkọ giga Harvard ti oludari nipasẹ Ọjọgbọn Loncar tun ti royin lori iyara giga, awọn oluyipada LTOI iduroṣinṣin giga.
Gẹgẹbi ibatan ti o sunmọ ti lithium niobate tinrin-fiimu (LNOI), LTOI ṣe idaduro iṣatunṣe iyara-giga ati awọn abuda isonu kekere ti lithium niobate lakoko ti o tun funni ni awọn anfani bii idiyele kekere, birefringence kekere, ati dinku awọn ipa fọtorefractive. Ifiwewe ti awọn abuda akọkọ ti awọn ohun elo meji ni a gbekalẹ ni isalẹ.
◆ Awọn ibajọra laarin Lithium Tantalate (LTOI) ati Lithium Niobate (LNOI)
①Atọka Refractive:2.12 vs 2.21
Eyi tumọ si pe awọn iwọn iṣipopada ipo ẹyọkan, radius titọ, ati awọn iwọn ẹrọ palolo ti o wọpọ ti o da lori awọn ohun elo mejeeji jẹ iru kanna, ati pe iṣẹ isọpọ okun wọn tun jẹ afiwera. Pẹlu ti o dara waveguide etching, mejeeji ohun elo le se aseyori ohun ifibọ isonu ti<0.1 dB/cm. EPFL ṣe ijabọ pipadanu itọsọna igbi ti 5.6 dB/m.
②Olùsọdipúpọ̀ Opiti:30.5 aṣalẹ / V vs 30.9 aṣalẹ / V
Imudara imudara jẹ afiwera fun awọn ohun elo mejeeji, pẹlu iyipada ti o da lori ipa Pockels, gbigba fun bandiwidi giga. Lọwọlọwọ, awọn oluyipada LTOI ni agbara lati ṣaṣeyọri 400G fun iṣẹ ọna kan, pẹlu bandiwidi ti o kọja 110 GHz.
③Ibadi:3,93 eV vs 3,78 eV
Awọn ohun elo mejeeji ni window ṣiṣafihan jakejado, awọn ohun elo atilẹyin lati han si awọn iwọn gigun infurarẹẹdi, laisi gbigba ninu awọn ẹgbẹ ibaraẹnisọrọ.
④Olusọdipúpọ Alailẹgbẹ-Pere-keji (d33):21 aṣalẹ / V vs 27 aṣalẹ / V
Ti a ba lo fun awọn ohun elo aiṣedeede gẹgẹbi iran irẹpọ keji (SHG), iran-igbohunsafẹfẹ iyatọ (DFG), tabi iran-igbohunsafẹfẹ (SFG), awọn ipa iyipada ti awọn ohun elo meji yẹ ki o jẹ iru kanna.
◆ Iye owo Anfani ti LTOI vs LNOI
①Iye Igbaradi Wafer Isalẹ
LNOI nilo He ion gbingbin fun iyapa Layer, eyi ti o ni kekere ionization ṣiṣe. Ni idakeji, LTOI nlo ifinufindo H ion fun iyapa, iru si SOI, pẹlu ṣiṣe delamination lori awọn akoko 10 ti o ga ju LNOI lọ. Eyi ṣe abajade ni iyatọ idiyele pataki fun awọn wafers 6-inch: $ 300 vs. $ 2000, idinku idiyele 85% kan.
②O ti wa ni lilo pupọ tẹlẹ ni ọja eletiriki olumulo fun awọn asẹ akositiki(750,000 sipo lododun, lo nipa Samsung, Apple, Sony, ati be be lo).
◆ Awọn anfani Iṣe ti LTOI vs LNOI
①Awọn abawọn ohun elo diẹ, Ipa Photorefractive ti ko lagbara, Iduroṣinṣin diẹ sii
Ni ibẹrẹ, awọn oluyipada LNOI nigbagbogbo ṣe afihan iṣipopada aaye aiṣedeede, nipataki nitori ikojọpọ idiyele ti o fa nipasẹ awọn abawọn ni wiwo waveguide. Ti a ko ba ṣe itọju, awọn ẹrọ wọnyi le gba to ọjọ kan lati duro. Bibẹẹkọ, awọn ọna oriṣiriṣi ni a ṣe agbekalẹ lati koju ọran yii, gẹgẹ bi lilo gbigbo ohun elo afẹfẹ irin, sobusitireti polarization, ati annealing, ṣiṣe iṣoro yii ni iṣakoso pupọ ni bayi.
Ni idakeji, LTOI ni awọn abawọn ohun elo ti o dinku, ti o yori si idinku awọn iyalẹnu fifo ni pataki. Paapaa laisi sisẹ afikun, aaye iṣẹ rẹ duro ni isunmọ. Awọn abajade ti o jọra ni a ti royin nipasẹ EPFL, Harvard, ati Ile-ẹkọ giga Zhejiang. Sibẹsibẹ, lafiwe nigbagbogbo nlo awọn modulators LNOI ti ko ni itọju, eyiti o le ma jẹ ododo patapata; pẹlu processing, awọn iṣẹ ti awọn mejeeji ohun elo jẹ seese iru. Iyatọ akọkọ wa ni LTOI ti o nilo awọn igbesẹ sisẹ afikun diẹ.
②Isalẹ Biefringence: 0.004 vs 0.07
Birefringence giga ti litiumu niobate (LNOI) le jẹ nija ni awọn igba, paapaa bi awọn bends waveguide le fa isọpọ ipo ati isọdọkan ipo. Ni LNOI tinrin, tẹ ninu itọsọna igbi le yi iyipada TE pada ni apakan kan sinu ina TM, diju iṣelọpọ awọn ẹrọ palolo kan, bii awọn asẹ.
Pẹlu LTOI, birefringence isalẹ n yọ ọrọ yii kuro, o le jẹ ki o rọrun lati ṣe agbekalẹ awọn ẹrọ palolo ti o ga julọ. EPFL tun ti ṣe ijabọ awọn abajade akiyesi, gbigbe agbara kekere birefringence LTOI ati isansa ti ipo-rekọja lati ṣaṣeyọri iran-igbohunsafẹfẹ elekitiro-opitiki igbohunsafẹfẹ-jakejado pẹlu iṣakoso pipinka alapin kọja iwọn iwoye jakejado. Eyi jẹ abajade bandiwidi comb 450 nm iyalẹnu pẹlu awọn laini comb 2000, ni ọpọlọpọ igba ti o tobi ju ohun ti o le ṣaṣeyọri pẹlu lithium niobate. Ti a ṣe afiwe si awọn combs igbohunsafẹfẹ opiti Kerr, awọn combs elekitiro-opiti nfunni ni anfani ti jijẹ ala-ilẹ ati iduroṣinṣin diẹ sii, botilẹjẹpe wọn nilo titẹ sii makirowefu agbara-giga.
③Ibajẹ Ibajẹ Optical ti o ga julọ
Ipilẹ ibaje opitika ti LTOI jẹ ilọpo meji ti LNOI, ti o funni ni anfani ni awọn ohun elo ti kii ṣe laini (ati awọn ohun elo ti o ni agbara Coherent Perfect Absorption (CPO) iwaju). Awọn ipele agbara module opitika lọwọlọwọ ko ṣeeṣe lati ba litiumu niobate jẹ.
④Low Raman Ipa
Eyi tun kan si awọn ohun elo ti kii ṣe lainidi. Lithium niobate ni ipa Raman ti o lagbara, eyiti o wa ninu Kerr awọn ohun elo comb opitika igbohunsafẹfẹ le ja si iran ina Raman ti aifẹ ati ere idije, idilọwọ x-ge litiumu niobate awọn combs igbohunsafẹfẹ opiti lati de ipo soliton. Pẹlu LTOI, ipa Raman le ti dinku nipasẹ apẹrẹ iṣalaye gara, gbigba x-ge LTOI lati ṣaṣeyọri iran igbohunsafẹfẹ opitika soliton. Eyi ngbanilaaye iṣọpọ monolithic ti awọn combs igbohunsafẹfẹ opitika soliton pẹlu awọn oluyipada iyara-giga, iṣe ti ko ṣee ṣe pẹlu LNOI.
◆ Kini idi ti Lithium Tantalate (LTOI) Fiimu Tinrin Ni iṣaaju?
Lithium tantalate ni iwọn otutu Curie kekere ju lithium niobate (610°C vs. 1157°C). Ṣaaju idagbasoke ti imọ-ẹrọ heterointegration (XOI), awọn modulators lithium niobate ni a ti ṣelọpọ nipa lilo itankale titanium, eyiti o nilo annealing ni ju 1000 ° C, ṣiṣe LTOI ko yẹ. Bibẹẹkọ, pẹlu iṣipopada oni si lilo awọn sobusitireti insulator ati etching waveguide fun idasile modulator, iwọn otutu 610°C Curie jẹ diẹ sii ju to.
Ṣe Fiimu Tinrin Lithium Tantalate (LTOI) Ṣe Rọpo Fiimu Tinrin Lithium Niobate (TFLN) bi?
Da lori iwadii lọwọlọwọ, LTOI nfunni ni awọn anfani ni iṣẹ ṣiṣe palolo, iduroṣinṣin, ati idiyele iṣelọpọ iwọn-nla, laisi awọn ailagbara ti o han. Sibẹsibẹ, LTOI ko kọja litiumu niobate ni iṣẹ imudara, ati awọn ọran iduroṣinṣin pẹlu LNOI ti mọ awọn solusan. Fun awọn modulu DR ibaraẹnisọrọ, ibeere kekere wa fun awọn paati palolo (ati ohun alumọni nitride le ṣee lo ti o ba nilo). Ni afikun, awọn idoko-owo titun ni a nilo lati tun fi idi awọn ilana etching ipele ipele wafer mulẹ, awọn imọ-ẹrọ isọdọkan, ati idanwo igbẹkẹle (iṣoro pẹlu lithium niobate etching kii ṣe itọsọna igbi ṣugbọn ṣiṣe iyọrisi ipele ipele wafer-giga). Nitorinaa, lati dije pẹlu ipo idasilẹ lithium niobate, LTOI le nilo lati ṣii awọn anfani siwaju sii. Ni ile-ẹkọ ẹkọ, sibẹsibẹ, LTOI nfunni ni agbara iwadii pataki fun awọn ọna ṣiṣe lori chip, gẹgẹbi awọn combs elekitiro-optic octave-spanning, PPLT, soliton ati awọn ẹrọ pipin igbi gigun AWG, ati awọn modulators orun.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-08-2024