Thin-film lithium tantalate (LTOI) thepa e hlaha e le matla a macha a bohlokoa tšimong e kopaneng ea optics. Selemong sena, ho phatlalalitsoe mesebetsi e mengata ea boemo bo holimo ho li-modulator tsa LTOI, ka li-wafers tsa boleng bo holimo tsa LTOI tse fanoeng ke Moprofesa Xin Ou ho tsoa Setsing sa Shanghai sa Microsystem le Information Technology, le lits'ebetso tsa boleng bo holimo tsa waveguide tse ntlafalitsoeng ke sehlopha sa Moprofesa Kippenberg ho EPFL. , Switzerland. Boiteko ba bona ba tšebelisano 'moho bo hlahisitse litholoana tse khahlang. Ho feta moo, lihlopha tsa lipatlisiso tse tsoang Univesithing ea Zhejiang tse etelletsoeng pele ke Moprofesa Liu Liu le Univesithi ea Harvard tse etelletsoeng pele ke Moprofesa Loncar le tsona li tlalehile ka li-modulator tsa LTOI tse lebelo le holimo.
Joaloka setho se haufi sa filimi e tšesaane ea lithium niobate (LNOI), LTOI e boloka mokhoa oa ho feto-fetoha ha lebelo le tlaase le litšoaneleho tse fokolang tsa lithium niobate ha e ntse e fana ka melemo e kang theko e tlaase, birefringence e tlaase, le liphello tse fokotsehileng tsa photorefractive. Papiso ea litšobotsi tse ka sehloohong tsa lisebelisoa tse peli e hlahisoa ka tlase.
◆ Ho tšoana pakeng tsa Lithium Tantalate (LTOI) le Lithium Niobate (LNOI)
①Refractive Index:2.12 vs 2.21
Sena se bolela hore litekanyo tsa waveguide tsa mofuta o le mong, radius e kobehang, le boholo bo tloaelehileng ba lisebelisoa tse ipapisitseng le lisebelisoa tseo ka bobeli li ts'oana haholo, 'me ts'ebetso ea tsona ea khokahanyo ea fiber le eona e ka bapisoa. Ka etching e ntle ea waveguide, lisebelisoa ka bobeli li ka fihlela tahlehelo ea ho kenya<0.1 dB/cm. EPFL e tlaleha tahlehelo ea waveguide ea 5.6 dB / m.
②Electro-optic Coefficient:30.5 pm/V vs 30.9 pm/V
Bokhoni ba ho feto-fetoha ha maemo bo ka bapisoa le lisebelisoa ka bobeli, ka modulation e thehiloeng ho phello ea Pockels, e lumellang bandwidth e phahameng. Hajoale, li-modulator tsa LTOI li khona ho fihlela ts'ebetso ea 400G ka lane, ka bandwidth e fetang 110 GHz.
③Bandgap:3.93 eV vs 3.78 eV
Lisebelisoa ka bobeli li na le fensetere e pharaletseng e pepeneneng, e tšehetsang lits'ebetso ho tloha ho tse bonahalang ho isa ho infrared wavelengths, ntle le ho monya lihlopha tsa puisano.
④Moeli oa Bobeli oa Nonlinear Coefficient (d33):21 pm/V vs 27 pm/V
Haeba e sebelisoa bakeng sa lits'ebetso tse se nang moeli tse kang "second harmonic generation" (SHG), "diphart-frequency generation" (DFG), kapa sum-frequency generation (SFG), matla a phetoho a lisebelisoa tse peli a lokela ho tšoana hantle.
◆ Molemo oa Litšenyehelo oa LTOI vs LNOI
①Litšenyehelo tse Tlase tsa ho Lokisetsa Wafer
LNOI e hloka ho kenngoa ha ion bakeng sa karohano ea lera, e nang le katleho e tlase ea ionization. Ka lehlakoreng le leng, LTOI e sebelisa H ion implantation bakeng sa karohano, e ts'oanang le SOI, ka katleho ea delamination ka makhetlo a fetang 10 ho feta LNOI. Sena se fella ka phapang e kholo ea theko bakeng sa li-wafers tsa 6-inch: $ 300 vs. $ 2000, phokotso ea 85% ea litšenyehelo.
②E se e sebelisoa haholo 'marakeng oa lisebelisoa tsa elektronike bakeng sa li-acoustic filters(likarolo tsa 750,000 selemo le selemo, tse sebelisoang ke Samsung, Apple, Sony, joalo-joalo).
◆ Melemo ea Ts'ebetso ea LTOI vs LNOI
①Mefokolo ea Lintho tse Nyenyane, Phello e Fokolang ea Photorefractive, Botsitso bo Fetang
Qalong, li-modulator tsa LNOI hangata li ne li bonts'a ho hoholeha ha leeme, haholoholo ka lebaka la ho bokellana ha litefiso ho bakoang ke bofokoli ho sebopeho sa waveguide. Haeba li sa phekoloe, lisebelisoa tsena li ka nka letsatsi ho tsitsa. Leha ho le joalo, mekhoa e fapaneng e ile ea hlahisoa ho rarolla bothata bona, joalo ka ho sebelisa tšepe ea oxide cladding, substrate polarization, le annealing, e leng se etsang hore bothata bona bo laolehe haholo hona joale.
Ka lehlakoreng le leng, LTOI e na le bofokoli bo fokolang ba lintho tse bonahalang, e lebisang ho fokotseng haholo liketsahalo tsa ho hoholeha. Esita le ntle le ts'ebetso e eketsehileng, sebaka sa eona sa ts'ebetso se ntse se batla se tsitsitse. Liphetho tse ts'oanang li tlalehiloe ke EPFL, Harvard, le Univesithi ea Zhejiang. Leha ho le joalo, papiso e atisa ho sebelisa li-modulator tsa LNOI tse sa sebetsoeng, tse ka 'nang tsa se ke tsa e-ba le toka ka ho feletseng; ka ts'ebetso, ts'ebetso ea lisebelisoa ka bobeli e kanna ea tšoana. Phapang e kholo e ho LTOI e hlokang mehato e fokolang ea ts'ebetso.
②Phaello e tlase ea Birefringence: 0.004 vs 0.07
The birefringence e phahameng ea lithium niobate (LNOI) e ka ba phephetso ka linako tse ling, haholo-holo kaha ho kobeha ha maqhubu ho ka baka mokhoa oa ho kopanya le mokhoa oa ho kopanya. Ka LNOI e tšesaane, ho kobeha ka har'a waveguide ho ka fetola leseli la TE ho leseli la TM, ho thatafatsa ho etsoa ha lisebelisoa tse ling tse sa sebetseng, joalo ka li-filters.
Ka LTOI, birefringence e tlase e felisa taba ena, e ka nolofaletsang ho nts'etsapele lisebelisoa tse sebetsang hantle haholo. EPFL e boetse e tlalehile liphetho tse hlokomelehang, ho sebelisa li-birefringence tse tlase tsa LTOI le ho se be teng ha mokhoa oa ho tšela ho fihlela tlhahiso ea maqhubu a maqhubu a electro-optic e nang le taolo e pharalletseng ea ho hasana ho pholletsa le mefuta e mengata ea pono. Sena se ile sa fella ka 450 nm comb bandwidth e nang le mela e fetang 2000 ea li-comb, makhetlo a 'maloa ho feta se ka finyelloang ka lithium niobate. Ha ho bapisoa le Kerr optical frequency combs, li-electro-optic combs li fana ka monyetla oa ho se be le moeli le ho tsitsa, leha li hloka ho kenya letsoho ka microwave e matla haholo.
③Higher Optical Damage Threshold
Moepo oa tšenyo ea mahlo oa LTOI o habeli ho feta oa LNOI, o fana ka monyetla ho lits'ebetso tse sa sebetseng (le lits'ebetso tse ka bang teng nakong e tlang tsa Coherent Perfect Absorption (CPO). Maemo a hona joale a matla a optical module ha a na monyetla oa ho senya lithium niobate.
④Phello e tlase ea Raman
Sena se boetse se amana le lits'ebetso tse seng molaong. Lithium niobate e na le phello e matla ea Raman, eo ho Kerr optical frequency comb applications e ka lebisang ho moloko o sa batleheng oa Raman le ho fumana tlhōlisano, ho thibela x-cut lithium niobate optical frequency combs ho fihla sebakeng sa soliton. Ka LTOI, phello ea Raman e ka hatelloa ka moralo oa sebopeho sa kristale, e lumellang x-cut LTOI ho fihlela tlhahiso ea soliton optical frequency comb. Sena se nolofalletsa ho kopanngoa ha monolithic ea li-soliton optical frequency combs tse nang le li-modulator tse lebelo le phahameng, e leng ntho e ke keng ea finyelloa ka LNOI.
◆ Ke Hobane’ng ha Thin-Film Lithium Tantate (LTOI) e sa ka ea Boleloa Pejana?
Lithium tantalate e na le mocheso o tlase oa Curie ho feta lithium niobate (610°C vs. 1157°C). Pele ho nts'etsopele ea theknoloji ea heterointegration (XOI), li-modulator tsa lithium niobate li ne li etsoa ho sebelisoa titanium diffusion, e hlokang ho kenngoa ka holimo ho 1000 ° C, ho etsa hore LTOI e se ke ea tšoaneleha. Leha ho le joalo, ka phetoho ea kajeno ea ho sebelisa li-insulator substrates le waveguide etching bakeng sa ho etsa modulator, mocheso oa 610 ° C Curie o lekane.
◆ Na Thin-Film Lithium Tantate (LTOI) e tla nka sebaka sa Thin-Film Lithium Niobate (TFLN)?
E ipapisitse le liphuputso tsa hajoale, LTOI e fana ka melemo ts'ebetsong e sa sebetseng, botsitso, le litšenyehelo tse kholo tsa tlhahiso, ntle le litšitiso tse hlakileng. Leha ho le joalo, LTOI ha e fete lithium niobate ts'ebetsong ea modulation, 'me litaba tsa botsitso le LNOI li tseba tharollo. Bakeng sa li-module tsa DR tsa puisano, ho na le tlhokahalo e fokolang ea likaroloana tse sa sebetseng ('me silicon nitride e ka sebelisoa ha ho hlokahala). Ho feta moo, matsete a macha a hlokahala ho theha bocha lits'ebetso tsa "wafer-level etching", mekhoa ea heterointegration, le tlhahlobo ea ts'epo (bothata ba lithium niobate etching e ne e se waveguide empa ho fihlela etching ea boemo bo phahameng ba lihlahisoa). Ka hona, ho qothisana lehlokoa le boemo ba lithium niobate, LTOI e kanna ea hloka ho senola melemo e meng. Leha ho le joalo, lithutong, LTOI e fana ka menyetla ea bohlokoa ea lipatlisiso bakeng sa litsamaiso tse hokahaneng tsa on-chip, joalo ka li-octave-spanning electro-optic combs, PPLT, soliton le lisebelisoa tsa AWG wavelength, le li-modulator tse ngata.
Nako ea poso: Nov-08-2024