Le rôle du film mince de niobate de lithium dans le modulateur électro-optique

Le rôle du film mince de niobate de lithium dansmodulateur électro-optique
Depuis les débuts de l'industrie jusqu'à aujourd'hui, la capacité de communication par fibre optique unique a été multipliée par plusieurs millions, et quelques recherches de pointe ont permis de la multiplier par plusieurs dizaines de millions. Le niobate de lithium a joué un rôle majeur dans notre industrie. Aux débuts de la communication par fibre optique, la modulation du signal optique était directement réglée sur lelaserCe mode de modulation est acceptable pour les applications à faible bande passante ou à courte distance. Pour les applications à haut débit et à longue distance, la bande passante sera insuffisante et le canal de transmission sera trop coûteux pour répondre aux besoins des applications longue distance.
Dans le domaine des communications par fibre optique, la modulation du signal s'accélère pour répondre à l'augmentation des capacités de communication. Les modes de modulation du signal optique commencent à se différencier, et différents modes de modulation sont utilisés pour les réseaux courte distance et longue distance. La modulation directe à faible coût est utilisée pour les réseaux courte distance, tandis qu'un modulateur électro-optique distinct, séparé du laser, est utilisé pour les réseaux longue distance.
Le modulateur électro-optique utilise une structure d'interférence de Machzender pour moduler le signal. La lumière est une onde électromagnétique. Une interférence stable nécessite un contrôle stable de la fréquence, de la phase et de la polarisation. On parle souvent de franges d'interférence, de franges claires et de franges sombres : la zone claire est celle où l'interférence électromagnétique est amplifiée, tandis que la zone sombre est celle où l'interférence électromagnétique affaiblit l'énergie. L'interférence de Mahzender est un interféromètre à structure spéciale, dont l'effet d'interférence est contrôlé par le contrôle de la phase du même faisceau après division. Autrement dit, le résultat de l'interférence peut être contrôlé par le contrôle de la phase d'interférence.
Le niobate de lithium est un matériau utilisé dans les communications par fibre optique. Il utilise le niveau de tension (signal électrique) pour contrôler la phase de la lumière et ainsi moduler le signal lumineux. C'est la relation entre le modulateur électro-optique et le niobate de lithium. Notre modulateur, appelé modulateur électro-optique, doit prendre en compte à la fois l'intégrité du signal électrique et la qualité de modulation du signal optique. La capacité du signal électrique du phosphure d'indium et de la photonique silicium est supérieure à celle du niobate de lithium, et sa capacité optique, légèrement inférieure, reste exploitable, ce qui ouvre de nouvelles perspectives de marché.
Outre leurs excellentes propriétés électriques, les photons au phosphure d'indium et au silicium présentent des avantages de miniaturisation et d'intégration que le niobate de lithium ne possède pas. Le phosphure d'indium est plus petit que le niobate de lithium et présente un degré d'intégration plus élevé, tandis que les photons au silicium sont plus petits que le phosphure d'indium et présentent un degré d'intégration plus élevé. La tête du niobate de lithium en tant quemodulateurest deux fois plus long que le phosphure d'indium, et il ne peut être qu'un modulateur et ne peut pas intégrer d'autres fonctions.
À l'heure actuelle, le modulateur électro-optique est entré dans l'ère du débit de 100 milliards de symboles (128G = 128 milliards). Le niobate de lithium s'est une fois de plus lancé dans la compétition et espère dominer cette ère prochainement, en s'imposant sur le marché des 250 milliards de symboles. Pour que le niobate de lithium reconquière ce marché, il est nécessaire d'analyser les atouts du phosphure d'indium et du silicium, contrairement au niobate de lithium : capacité électrique, haute intégration et miniaturisation.
L'évolution du niobate de lithium repose sur trois axes : l'amélioration des capacités électriques, l'optimisation de l'intégration et la miniaturisation. La solution à ces trois axes techniques ne nécessite qu'une seule action : la formation d'une fine couche de niobate de lithium, utilisée comme guide d'ondes optique, permet de repenser l'électrode et d'améliorer la capacité électrique, la bande passante et l'efficacité de modulation du signal électrique. Ce film peut également être fixé sur une plaquette de silicium pour réaliser une intégration mixte, le niobate de lithium servant de modulateur. L'intégration photonique du silicium est une évidence. L'intégration mixte du film de niobate de lithium et de la lumière du silicium permet d'améliorer l'intégration et d'obtenir naturellement une miniaturisation.
Dans un avenir proche, le modulateur électro-optique est sur le point d'entrer dans l'ère du débit de 200 milliards de symboles, l'inconvénient optique du phosphure d'indium et des photons de silicium devient de plus en plus évident, et l'avantage optique du niobate de lithium devient de plus en plus important, et le film mince de niobate de lithium améliore l'inconvénient de ce matériau en tant que modulateur, et l'industrie se concentre sur ce « niobate de lithium en film mince », c'est-à-dire le film mincemodulateur de niobate de lithium. C'est le rôle du niobate de lithium en couche mince dans le domaine des modulateurs électro-optiques.