Il ruolo del film sottile di niobato di litio nel modulatore elettro-ottico

Il ruolo del film sottile di niobato di litio inmodulatore elettro-ottico
Dagli albori dell'industria ad oggi, la capacità di comunicazione a fibra singola è aumentata di milioni di volte, e un piccolo numero di ricerche all'avanguardia ha superato le decine di milioni di volte. Il niobato di litio ha svolto un ruolo importante nel cuore della nostra industria. Agli albori della comunicazione in fibra ottica, la modulazione del segnale ottico veniva sintonizzata direttamente sullalaserQuesta modalità di modulazione è accettabile per applicazioni a bassa larghezza di banda o a breve distanza. Per la modulazione ad alta velocità e le applicazioni a lunga distanza, la larghezza di banda risulterà insufficiente e il canale di trasmissione troppo costoso per soddisfare le esigenze di tali applicazioni.
Nel campo delle comunicazioni in fibra ottica, la modulazione del segnale diventa sempre più veloce per soddisfare l'aumento della capacità di comunicazione, e le modalità di modulazione del segnale ottico iniziano a differenziarsi, con l'utilizzo di diverse modalità di modulazione per le reti a breve distanza e per le reti a lunga distanza. Nelle reti a breve distanza si utilizza la modulazione diretta a basso costo, mentre nelle reti a lunga distanza si impiega un "modulatore elettro-ottico" separato, indipendente dal laser.
Il modulatore elettro-ottico utilizza la struttura di interferenza di Machzender per modulare il segnale. La luce è un'onda elettromagnetica e per ottenere un'interferenza stabile è necessario controllare in modo preciso frequenza, fase e polarizzazione. Spesso si parla di frange di interferenza, frange chiare e scure: le frange chiare indicano le aree in cui l'interferenza elettromagnetica è amplificata, mentre le frange scure indicano le aree in cui l'interferenza elettromagnetica indebolisce l'energia. L'interferenza di Machzender è un tipo di interferometro con una struttura particolare, il cui effetto di interferenza è controllato dalla fase del fascio dopo la sua divisione. In altre parole, il risultato dell'interferenza può essere controllato agendo sulla fase di interferenza.
Il niobato di litio è un materiale utilizzato nelle comunicazioni in fibra ottica, ovvero può utilizzare il livello di tensione (segnale elettrico) per controllare la fase della luce e ottenere la modulazione del segnale luminoso. Questa è la relazione tra il modulatore elettro-ottico e il niobato di litio. Il nostro modulatore è chiamato modulatore elettro-ottico e deve considerare sia l'integrità del segnale elettrico che la qualità di modulazione del segnale ottico. La capacità di trasmissione del segnale elettrico del fosfuro di indio e della fotonica al silicio è superiore a quella del niobato di litio, e sebbene la capacità di trasmissione del segnale ottico sia leggermente inferiore, può comunque essere utilizzata, aprendo nuove opportunità di mercato.
Oltre alle loro eccellenti proprietà elettriche, il fosfuro di indio e la fotonica al silicio hanno i vantaggi della miniaturizzazione e dell'integrazione che il niobato di litio non ha. Il fosfuro di indio è più piccolo del niobato di litio e ha un grado di integrazione più elevato, e i fotoni di silicio sono più piccoli del fosfuro di indio e hanno un grado di integrazione più elevato. La testa del niobato di litio come unmodulatoreè lungo il doppio del fosfuro di indio e può fungere solo da modulatore, non potendo integrare altre funzioni.
Attualmente, i modulatori elettro-ottici sono entrati nell'era dei 100 miliardi di simboli (128G corrisponde a 128 miliardi) e il niobato di litio si è nuovamente impegnato nella competizione, con l'obiettivo di guidare quest'era nel prossimo futuro e di entrare nel mercato dei 250 miliardi di simboli. Per riconquistare questo mercato, il niobato di litio deve analizzare le caratteristiche che il fosfuro di indio e i fotoni di silicio possiedono e che il niobato di litio non ha: capacità elettriche, elevata integrazione e miniaturizzazione.
La trasformazione del niobato di litio si articola in tre aspetti: il primo riguarda il miglioramento delle capacità elettriche, il secondo il miglioramento dell'integrazione e il terzo la miniaturizzazione. La soluzione a questi tre aspetti tecnici richiede un'unica azione, ovvero la realizzazione di un film sottile di niobato di litio. Utilizzando questo sottile strato come guida d'onda ottica, è possibile riprogettare l'elettrodo, migliorare la capacità elettrica, la larghezza di banda e l'efficienza di modulazione del segnale elettrico. Questo film può anche essere applicato al wafer di silicio, per ottenere un'integrazione mista. Il niobato di litio funge da modulatore, mentre il resto del silicio integra i fotoni. La capacità di miniaturizzazione del silicio è evidente a tutti: il film di niobato di litio e la luce del silicio si integrano, migliorando l'integrazione e consentendo la miniaturizzazione.
Nel prossimo futuro, il modulatore elettro-ottico sta per entrare nell'era della velocità di simbolo di 200 miliardi, lo svantaggio ottico dei fotoni di fosfuro di indio e silicio sta diventando sempre più evidente, e il vantaggio ottico del niobato di litio sta diventando sempre più prominente, e il film sottile di niobato di litio migliora lo svantaggio di questo materiale come modulatore, e l'industria si concentra su questo "film sottile di niobato di litio", cioè il film sottilemodulatore al niobato di litioQuesto è il ruolo del niobato di litio in film sottile nel campo dei modulatori elettro-ottici.