Liitiumniobaati tuntakse ka optilise räni nime all. On ütlus, et "liitiumniobaat on optilise kommunikatsiooni jaoks sama, mis räni pooljuhtide jaoks". Räni tähtsus elektroonikarevolutsioonis, mis teeb tööstuse liitiumniobaatmaterjalide suhtes nii optimistlikuks?
Liitiumniobaat (LiNbO3) on tööstuses tuntud kui „optiline räni“. Lisaks looduslikele eelistele, nagu hea füüsikaline ja keemiline stabiilsus, lai optiliselt läbipaistev aken (0,4 m ~ 5 m) ja suur elektrooptiline koefitsient (33 = 27 pm/V), on liitiumniobaat ka kristall, millel on rikkalikud tooraineallikad ja madal hind. Seda kasutatakse laialdaselt suure jõudlusega filtrites, elektrooptilistes seadmetes, holograafilises salvestuses, 3D-holograafilises kuvaris, mittelineaarsetes optilistes seadmetes, optilises kvantkommunikatsioonis jne. Optilise kommunikatsiooni valdkonnas mängib liitiumniobaat peamiselt valguse modulatsiooni rolli ja on saanud praeguse kiire elektrooptilise modulaatori peamiseks tooteks (Eo modulaator) turg.
Praegu on tööstuses valguse moduleerimiseks kolm peamist tehnoloogiat: ränivalgusel, indiumfosfiidil ja elektrooptilised modulaatorid (Eo-modulaatorid).liitiumniobaatmaterjaliplatvormid. Räni optilist modulaatorit kasutatakse peamiselt lühikese ulatusega andmeside transiiver-moodulites, indiumfosfiidmodulaatorit kasutatakse peamiselt keskmise ulatusega ja pika ulatusega optilise sidevõrgu transiiver-moodulites ning liitiumniobaadist elektrooptilist modulaatorit (Eo-modulaator) kasutatakse peamiselt pika ulatusega magistraalvõrgu koherentses sides ja ühe laine 100/200 Gbps ülikiiretes andmekeskustes. Ülaltoodud kolme ülikiire modulaatori materjaliplatvormi hulgas on viimastel aastatel ilmunud õhukese kilega liitiumniobaatmodulaatoril ribalaiuse eelis, millega teised materjalid ei suuda võistelda.
Liitiumniobaat on omamoodi anorgaaniline aine, mille keemiline valemLiNbO3, on negatiivne kristall, ferroelektriline kristall, polariseeritud liitiumniobaatkristall, millel on piesoelektrilised, ferroelektrilised, fotoelektrilised, mittelineaarsed optilised, termoelektrilised ja muud materjali omadused, samal ajal fotorefraktiivse efektiga. Liitiumniobaatkristall on üks enimkasutatavaid uusi anorgaanilisi materjale, see on hea piesoelektriline energiavahetusmaterjal, ferroelektriline materjal, elektrooptiline materjal, liitiumniobaat kui elektrooptiline materjal optilises kommunikatsioonis mängib rolli valguse moduleerimisel.
Liitiumniobaatmaterjal, mida tuntakse kui „optilist räni“, kasutab uusimat mikro-nanoprotsessi ränidioksiidi (SiO2) kihi aurutamiseks ränisubstraadil, liitiumniobaatsubstraadi ühendamiseks kõrgel temperatuuril lõhestuspinna moodustamiseks ja lõpuks liitiumniobaatkile eemaldamiseks. Valmistatud õhukese kilega liitiumniobaatmodulaatoril on eelised suure jõudluse, madala hinna, väikese suuruse, masstootmise ja CMOS-tehnoloogiaga ühilduvuse osas ning see on tulevikus konkurentsivõimeline lahendus kiireks optiliseks ühendamiseks.
Kui elektroonikarevolutsiooni keskpunkt on nimetatud ränimaterjali järgi, mis selle võimalikuks tegi, siis võib footonirevolutsiooni seostada materjaliga liitiumniobaat, mida tuntakse kui "optilist räni". Liitiumniobaat on värvitu läbipaistev materjal, mis ühendab endas fotorefraktiivseid efekte, mittelineaarseid efekte, elektrooptilisi efekte, akustilis-optilisi efekte, piesoelektrilisi efekte ja termilisi efekte. Paljusid selle omadusi saab kontrollida kristalli koostise, elementide legeerimise, valentsoleku kontrolli ja muude tegurite abil. Seda kasutatakse laialdaselt optiliste lainejuhtide, optiliste lülitite, piesoelektriliste modulaatorite,elektrooptiline modulaator, teise harmoonilise generaator, lasersageduse kordisti ja muud tooted. Optilise side tööstuses on modulaatorid liitiumniobaadi oluline rakendusturg.
Postituse aeg: 24. okt 2023