نقش لایه نازک نیوبات لیتیوم در مدولاتور الکترواپتیکی

نقش لایه نازک نیوبات لیتیوم درمدولاتور الکترواپتیکی
از ابتدای صنعت تا به امروز، ظرفیت ارتباطات تک فیبری میلیون‌ها برابر افزایش یافته است و تعداد کمی از تحقیقات پیشرفته از ده‌ها میلیون برابر فراتر رفته است. لیتیوم نیوبات نقش بزرگی در صنعت ما ایفا کرد. در روزهای اولیه ارتباطات فیبر نوری، مدولاسیون سیگنال نوری مستقیماً روی ... تنظیم می‌شد.لیزراین حالت مدولاسیون در پهنای باند کم یا کاربردهای مسافت کوتاه قابل قبول است. برای مدولاسیون پرسرعت و کاربردهای مسافت طولانی، پهنای باند کافی نخواهد بود و کانال انتقال برای برآورده کردن کاربردهای مسافت طولانی بسیار گران است.
در میانه ارتباط فیبر نوری، مدولاسیون سیگنال برای پاسخگویی به افزایش ظرفیت ارتباط، سریع‌تر و سریع‌تر می‌شود و حالت مدولاسیون سیگنال نوری شروع به جداسازی می‌کند و حالت‌های مدولاسیون مختلفی در شبکه‌های کوتاه‌برد و شبکه‌های ترانک دوربرد استفاده می‌شوند. مدولاسیون مستقیم کم‌هزینه در شبکه‌های کوتاه‌برد استفاده می‌شود و در شبکه‌های ترانک دوربرد از یک «مدولاتور الکترواپتیکی» جداگانه استفاده می‌شود که از لیزر جدا است.
مدولاتور الکترواپتیکی از ساختار تداخل ماخزندر برای مدولاسیون سیگنال استفاده می‌کند، نور یک موج الکترومغناطیسی است، تداخل پایدار موج الکترومغناطیسی به کنترل پایدار فرکانس، فاز و قطبش نیاز دارد. ما اغلب از کلمه‌ای به نام حاشیه‌های تداخل، حاشیه‌های روشن و تاریک، استفاده می‌کنیم. روشن ناحیه‌ای است که تداخل الکترومغناطیسی در آن افزایش می‌یابد، تاریک ناحیه‌ای است که تداخل الکترومغناطیسی باعث تضعیف انرژی می‌شود. تداخل ماخزندر نوعی تداخل‌سنج با ساختار خاص است که اثر تداخل را با کنترل فاز همان پرتو پس از تقسیم پرتو کنترل می‌کند. به عبارت دیگر، نتیجه تداخل را می‌توان با کنترل فاز تداخل کنترل کرد.
این ماده که از لیتیوم نیوبات ساخته شده است، در ارتباطات فیبر نوری استفاده می‌شود، یعنی می‌تواند از سطح ولتاژ (سیگنال الکتریکی) برای کنترل فاز نور استفاده کند تا به مدولاسیون سیگنال نوری که رابطه بین مدولاتور الکترواپتیکی و لیتیوم نیوبات است، دست یابد. مدولاتور ما، مدولاتور الکترواپتیکی نام دارد که باید هم یکپارچگی سیگنال الکتریکی و هم کیفیت مدولاسیون سیگنال نوری را در نظر بگیرد. ظرفیت سیگنال الکتریکی فسفید ایندیوم و فوتونیک سیلیکونی بهتر از لیتیوم نیوبات است و ظرفیت سیگنال نوری کمی ضعیف‌تر است، اما می‌توان از آن نیز استفاده کرد که راهی جدید برای بهره‌برداری از فرصت بازار ایجاد می‌کند.
علاوه بر خواص الکتریکی عالی، فسفید ایندیم و فوتونیک سیلیکونی مزایای کوچک‌سازی و ادغام‌پذیری را دارند که لیتیوم نیوبات فاقد آن است. فسفید ایندیم از لیتیوم نیوبات کوچکتر است و درجه ادغام بالاتری دارد و فوتون‌های سیلیکون از ایندیم فسفید کوچکتر هستند و درجه ادغام بالاتری دارند. سر لیتیوم نیوبات به عنوان یکمدولاتوردو برابر فسفید ایندیوم طول دارد و فقط می‌تواند یک تعدیل‌کننده باشد و نمی‌تواند عملکردهای دیگر را ادغام کند.
در حال حاضر، مدولاتور الکترواپتیکی وارد دوران نرخ نماد ۱۰۰ میلیاردی شده است (۱۲۸G معادل ۱۲۸ میلیارد است) و لیتیوم نیوبات بار دیگر برای شرکت در این رقابت وارد میدان شده است و امیدوار است در آینده نزدیک رهبری این دوران را بر عهده بگیرد و در ورود به بازار نرخ نماد ۲۵۰ میلیاردی پیشتاز باشد. برای اینکه لیتیوم نیوبات این بازار را دوباره به دست بگیرد، لازم است تجزیه و تحلیل شود که فسفید ایندیوم و فوتون‌های سیلیکون چه ویژگی‌هایی دارند، اما لیتیوم نیوبات فاقد آن است. این ویژگی‌ها شامل قابلیت الکتریکی، ادغام بالا و کوچک‌سازی است.
تغییر لیتیوم نیوبات در سه زاویه نهفته است، زاویه اول چگونگی بهبود قابلیت الکتریکی، زاویه دوم چگونگی بهبود ادغام و زاویه سوم چگونگی کوچک‌سازی است. راه حل این سه زاویه فنی تنها به یک اقدام نیاز دارد، یعنی نازک کردن ماده لیتیوم نیوبات، برداشتن یک لایه بسیار نازک از ماده لیتیوم نیوبات به عنوان موجبر نوری، شما می‌توانید الکترود را دوباره طراحی کنید، ظرفیت الکتریکی را بهبود بخشید، پهنای باند و راندمان مدولاسیون سیگنال الکتریکی را بهبود بخشید. توانایی الکتریکی را بهبود بخشید. این فیلم همچنین می‌تواند به ویفر سیلیکونی متصل شود تا به ادغام مختلط دست یابد، لیتیوم نیوبات به عنوان یک مدولاتور، بقیه ادغام فوتون سیلیکون، توانایی کوچک‌سازی فوتون سیلیکون برای همه آشکار است، فیلم لیتیوم نیوبات و نور سیلیکون با ادغام مختلط، ادغام را بهبود می‌بخشند و به طور طبیعی به کوچک‌سازی دست می‌یابند.
در آینده نزدیک، مدولاتور الکترواپتیکی در شرف ورود به دوران نرخ نماد ۲۰۰ میلیاردی است، عیب نوری فسفید ایندیوم و فوتون‌های سیلیکونی روز به روز آشکارتر می‌شود و مزیت نوری لیتیوم نیوبات روز به روز برجسته‌تر می‌شود و لایه نازک لیتیوم نیوبات، عیب این ماده را به عنوان یک مدولاتور بهبود می‌بخشد و صنعت بر روی این «لیتیوم نیوبات لایه نازک»، یعنی لایه نازک، تمرکز می‌کند.مدولاتور لیتیوم نیوباتاین نقش نیوبات لیتیوم لایه نازک در زمینه مدولاتورهای الکترواپتیکی است.