Le niobate de lithium est également connu sous le nom de silicium optique. On dit que « le niobate de lithium est à la communication optique ce que le silicium est aux semi-conducteurs ». Compte tenu de l'importance du silicium dans la révolution électronique, pourquoi l'industrie est-elle si optimiste quant aux matériaux à base de niobate de lithium ?
Le niobate de lithium (LiNbO3) est connu sous le nom de « silicium optique » dans l'industrie. Outre ses avantages naturels tels qu'une bonne stabilité physique et chimique, une large fenêtre optiquement transparente (0,4 m ~ 5 m) et un coefficient électro-optique élevé (33 = 27 pm/V), le niobate de lithium est également un cristal dont les ressources en matières premières sont abondantes et le prix est bas. Il est largement utilisé dans les filtres haute performance, les dispositifs électro-optiques, le stockage holographique, l'affichage holographique 3D, les dispositifs optiques non linéaires, la communication quantique optique, etc. Dans le domaine de la communication optique, le niobate de lithium joue principalement un rôle dans la modulation de la lumière et est devenu le produit phare des modulateurs électro-optiques haute vitesse actuels.Modulateur Eo) marché.
Actuellement, il existe trois principales technologies de modulation de la lumière dans l'industrie : les modulateurs électro-optiques (Eo Modulator) basés sur la lumière au silicium, le phosphure d'indium etniobate de lithiumPlateformes matérielles. Le modulateur optique au silicium est principalement utilisé dans les modules émetteurs-récepteurs de communication de données à courte portée, le modulateur au phosphure d'indium dans les modules émetteurs-récepteurs de réseaux de communication optique à moyenne et longue portée, et le modulateur électro-optique au niobate de lithium (modulateur Eo) est principalement utilisé dans les communications cohérentes des réseaux fédérateurs longue portée et les centres de données ultra-rapides mono-onde 100/200 Gbit/s. Parmi les trois plateformes matérielles de modulateurs ultra-rapides mentionnées ci-dessus, le modulateur au niobate de lithium à couche mince, apparu ces dernières années, présente un avantage en termes de bande passante que les autres matériaux ne peuvent égaler.
Le niobate de lithium est une sorte de substance inorganique, formule chimiqueLiNbO3Le niobate de lithium est un cristal négatif, ferroélectrique et polarisé, possédant des propriétés piézoélectriques, ferroélectriques, photoélectriques, optiques non linéaires, thermoélectriques et autres, ainsi qu'un effet photoréfractif. Le niobate de lithium est l'un des nouveaux matériaux inorganiques les plus utilisés. Il constitue un excellent matériau d'échange d'énergie piézoélectrique, ferroélectrique et électro-optique. En tant que matériau électro-optique, le niobate de lithium joue un rôle dans la modulation de la lumière dans les communications optiques.
Le matériau en niobate de lithium, appelé « silicium optique », utilise le procédé micro-nano le plus récent pour vaporiser la couche de dioxyde de silicium (SiO2) sur le substrat de silicium, coller le substrat à haute température pour former une surface de clivage, et enfin décoller le film de niobate de lithium. Le modulateur en niobate de lithium à couche mince ainsi préparé présente les avantages suivants : hautes performances, faible coût, petite taille, production en série et compatibilité avec la technologie CMOS. Il constitue une solution compétitive pour les interconnexions optiques haut débit du futur.
Si le cœur de la révolution électronique doit son nom au silicium qui l'a rendue possible, la révolution photonique peut alors être attribuée au niobate de lithium, connu sous le nom de « silicium optique ». Le niobate de lithium est un matériau transparent et incolore qui combine des effets photoréfractifs, non linéaires, électro-optiques, acousto-optiques, piézoélectriques et thermiques. Nombre de ses propriétés peuvent être contrôlées par la composition cristalline, le dopage des éléments, le contrôle de l'état de valence et d'autres facteurs. Il est largement utilisé dans la fabrication de guides d'ondes optiques, de commutateurs optiques et de modulateurs piézoélectriques.modulateur électro-optique, générateur de second harmonique, multiplicateur de fréquence laser et autres produits. Dans l'industrie des communications optiques, les modulateurs constituent un marché d'application important pour le niobate de lithium.
Date de publication : 24 octobre 2023