O le mea manifinifi o le lithium tantalate (LTOI) ua tulaʻi mai o se malosiaga fou taua i le matata o le optics tuʻufaʻatasi. I le tausaga nei, e tele galuega maualuluga i luga o LTOI modulators ua lolomiina, faʻatasi ai ma wafers LTOI maualuga le lelei na saunia e Polofesa Xin Ou mai le Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, ma faiga faʻapipiʻi waveguide maualuga le lelei na atiaʻe e le vaega a Polofesa Kippenberg i le EPFL, Sueteselani. O a latou taumafaiga faʻatasi ua faʻaalia ai ni taunuuga mataʻina. E le gata i lea, o 'au suʻesuʻe mai le Iunivesite o Zhejiang na taʻitaʻia e Polofesa Liu Liu ma le Iunivesite o Harvard na taʻitaʻia e Polofesa Loncar ua lipotia mai foʻi i luga o LTOI modulators e maualuga le saoasaoa ma le mautu.
I le avea ai ma se aiga vavalalata o le thin-film lithium niobate (LNOI), e taofia pea e le LTOI uiga o le modulation maualuga-saoasaoa ma le maualalo-leiloa o le lithium niobate ae ofoina atu foi ni tulaga lelei e pei o le taugofie, birefringence maualalo, ma le faaitiitia o aafiaga photorefractive. O se faatusatusaga o uiga autu o meafaitino e lua o loʻo tuʻuina atu i lalo.
◆ Tutusa i le va o le Lithium Tantalate (LTOI) ma le Lithium Niobate (LNOI)
①Fa'asinomaga o le Refractive:2.12 e fa'atusatusa i le 2.21
O lona uiga o le fua o le single-mode waveguide, le radius o le pi'o, ma le tele masani o masini passive e fa'avae i luga o meafaitino uma e lua e matua tutusa lava, ma e tutusa fo'i le fa'atinoga o le fiber coupling. Faatasi ai ma le lelei o le waveguide etching, e mafai e meafaitino uma e lua ona ausia se insertion loss o le<0.1 dB/cm. Ua lipotia mai e le EPFL se gau o le taiala o galu e 5.6 dB/m.
②Fa'atusatusaga o le eletise-optic:30.5 pm/V e fa'atusatusa i le 30.9 pm/V
E tutusa le lelei o le modulation mo meafaitino uma e lua, faatasi ai ma le modulation e faavae i luga o le aafiaga o Pockels, e mafai ai ona maua le bandwidth maualuga. I le taimi nei, e mafai e LTOI modulators ona ausia le faatinoga o le 400G i le laina, faatasi ai ma le bandwidth e sili atu i le 110 GHz.
③Vaeluaga o fusi:3.93 eV e fa'atusatusa i le 3.78 eV
O mea uma e lua e iai se fa'amalama lautele ma manino, e lagolagoina ai fa'aoga mai galu va'aia i galu infrared, e aunoa ma le mitiia i totonu o fusi feso'ota'iga.
④Fa'asologa Lua o le Nonlinear Coefficient (d33):21 pm/V vs 27 pm/V
Afai e faʻaaogaina mo faʻaoga e le faʻatulagaina e pei o le second harmonic generation (SHG), difference-frequency generation (DFG), poʻo le sum-frequency generation (SFG), e tatau ona tutusa lelei le lelei o le liua o meafaitino e lua.
◆ Tau lelei o le LTOI vs LNOI
①Tau maualalo o le sauniuniga o le Wafer
E manaʻomia e le LNOI le faʻapipiʻiina o le He ion mo le vavaeʻeseina o vaega, lea e maualalo le lelei o le ionization. I se faʻatusatusaga, e faʻaaogaina e le LTOI le faʻapipiʻiina o le H ion mo le vavaeʻeseina, e tutusa ma le SOI, faʻatasi ai ma le lelei o le delamination e silia ma le 10 taimi e sili atu nai lo le LNOI. O lenei mea e mafua ai se eseesega tele o tau mo wafers 6-inisi: $300 vs. $2000, o se faʻaitiitiga o le tau e 85%.
②Ua uma ona faʻaaogaina lautele i le maketi o mea faʻaeletoronika faʻatau mo faamama leo(750,000 iunite i tausaga taʻitasi, e faʻaaogaina e Samsung, Apple, Sony, ma isi).
◆ Fa'amanuiaga o le Fa'atinoga o le LTOI vs LNOI
①Fa'aitiitia o Fa'aletonu o Meafaitino, Fa'aitiitia le Aafiaga o le Photorefractive, Fa'ateleina le Mausali
I le taimi muamua, o LNOI modulators e masani ona faʻaalia ai le bias point drift, e mafua ona o le faʻaputuina o le charge e mafua mai i faʻaletonu i le waveguide interface. Afai e le togafitia, o nei masini e ono alu ai le aso e tasi e faʻamautu ai. Peitaʻi, na atiaʻe ni metotia eseese e foia ai lenei faʻafitauli, e pei o le faʻaaogaina o le metal oxide cladding, substrate polarization, ma le annealing, ma ua mafai ai nei ona pulea lenei faʻafitauli.
I se faatusatusaga, e itiiti ni faaletonu o meafaitino a le LTOI, ma mafua ai ona faaitiitia tele ni mea e feliuliuai ai. E tusa lava pe leai ni faagasologa faaopoopo, ae o lona tulaga faagaoioiga e tumau pea le mautu. O taunuuga faapena foi na lipotia mai e le EPFL, Harvard, ma le Iunivesite o Zhejiang. Peitai, o le faatusatusaga e masani ona faaaogaina ai ni LNOI modulators e lei togafitia, lea atonu e le atoatoa ona talafeagai; faatasi ai ma le faagasologa, e foliga tutusa le faatinoga o meafaitino uma e lua. O le eseesega autu o loo taoto i le LTOI e manaomia ai ni laasaga faaopoopo faaopoopo.
②Birefringence Maualalo: 0.004 vs 0.07
O le maualuga o le birefringence o le lithium niobate (LNOI) e ono faigata i nisi taimi, aemaise lava ona o pi'o o le waveguide e mafai ona mafua ai le mode coupling ma le mode hybridization. I le LNOI manifinifi, o le pi'o i le waveguide e mafai ona liua fa'aitiiti le malamalama TE i le malamalama TM, ma faigata ai le fausiaina o nisi masini passive, e pei o filters.
Faatasi ai ma le LTOI, o le birefringence maualalo e aveesea ai lenei faafitauli, ma atonu e faigofie ai ona atiae ni masini passive e maualuga le faatinoga. Ua lipotia mai foi e le EPFL ni taunuuga mataina, e ala i le faaaogaina o le birefringence maualalo a le LTOI ma le leai o se mode-crossing e ausia ai le ultra-wide-spectrum electro-optic frequency comb generation faatasi ai ma le flat dispersion control i se lautele lautele o le spectral range. O lenei mea na mafua ai se 450 nm comb bandwidth mataʻina ma le silia ma le 2000 comb lines, e tele taimi e sili atu nai lo le mea e mafai ona ausia i le lithium niobate. Pe a faatusatusa i Kerr optical frequency combs, o electro-optic combs e ofoina atu le lelei o le leai o se threshold ma sili atu ona mautu, e ui lava latou te manaomia se microwave input maualuga le malosi.
③Tulaga Maualuga o le Fa'aleagaina o le Optical
E faaluaina le tulaga fa'aleagaina o le va'aiga o le LTOI nai lo le LNOI, ma e maua ai se tulaga lelei i fa'aoga e le o ni laina (ma atonu o fa'aoga Coherent Perfect Absorption (CPO) i le lumana'i). E foliga mai o le maualuga o le malosiaga o le optical module o lo'o iai nei e le fa'aleagaina ai le lithium niobate.
④Aafiaga o le Raman Maualalo
E fa'atatau fo'i lea i fa'aoga e le o ni laina. O le Lithium niobate e iai sona aafiaga malosi o le Raman, lea i fa'aoga o le Kerr optical frequency comb e mafai ona o'o atu ai i le gaosiga o le malamalama Raman e le mana'omia ma maua ai le tauvaga, e taofia ai le x-cut lithium niobate optical frequency combs mai le o'o atu i le tulaga soliton. Fa'atasi ai ma le LTOI, e mafai ona taofia le aafiaga o le Raman e ala i le mamanu o le fa'atulagaina o le tioata, ma fa'atagaina ai le x-cut LTOI e ausia le gaosiga o le soliton optical frequency comb. O lenei mea e mafai ai ona tu'ufa'atasia fa'atasi le soliton optical frequency combs ma modulators saoasaoa maualuga, o se mea e le mafai ona ausia i le LNOI.
◆ Aiseā na Leʻi Taʻua Muamua ai le Thin-Film Lithium Tantalate (LTOI)?
E maualalo ifo le vevela o le Curie o le Lithium tantalate nai lo le lithium niobate (610°C vs. 1157°C). A o le’i amataina le tekinolosi heterointegration (XOI), sa gaosia ni lithium niobate modulators e fa’aaoga ai le titanium diffusion, lea e mana’omia ai le fa’amafanafana i le sili atu i le 1000°C, ma avea ai ma mea e le talafeagai mo le LTOI. Peita’i, fa’atasi ai ma le suiga i aso nei i le fa’aaogaina o insulator substrates ma le waveguide etching mo le fausiaina o modulator, o le vevela o le Curie e 610°C ua lava lea.
◆ Pe o le a suia e le Thin-Film Lithium Tantalate (LTOI) le Thin-Film Lithium Niobate (TFLN)?
E faʻavae i luga o suʻesuʻega o loʻo iai nei, o loʻo ofoina atu e le LTOI ni lelei i le faʻatinoga e le gaoioi, mautu, ma le tau tele o le gaosiga, e aunoa ma ni faʻaletonu manino. Peitaʻi, e le sili atu le LTOI i le lithium niobate i le faʻatinoga o le modulation, ma o faʻafitauli o le mautu ma le LNOI ua iloa ni fofo. Mo modules DR fesoʻotaʻiga, e laʻititi le manaʻoga mo vaega e le gaoioi (ma e mafai ona faʻaaogaina le silicon nitride pe a manaʻomia). E le gata i lea, e manaʻomia ni tupe teufaafaigaluega fou e toe faʻatuina ai faiga o le etching wafer-level, metotia heterointegration, ma suʻega faʻatuatuaina (o le faigata i le etching lithium niobate e leʻi avea ma waveguide ae o le ausiaina o le maualuga o le wafer-level etching). O le mea lea, ina ia tauva ma le tulaga ua faʻatuina o le lithium niobate, atonu e manaʻomia e le LTOI ona faʻaalia nisi lelei. Peitaʻi, i le aʻoaʻoga, o loʻo ofoina atu e le LTOI ni avanoa taua mo suʻesuʻega mo faiga tuʻufaʻatasi i luga o le chip, e pei o octave-spanning electro-optic combs, PPLT, soliton ma AWG wavelength division devices, ma array modulators.
Taimi na lafoina ai: Nov-08-2024