ლითიუმის ნიობატის თხელი ფენის როლი ელექტროოპტიკურ მოდულატორში

ლითიუმის ნიობატის თხელი ფენის როლიელექტრო-ოპტიკური მოდულატორი
ინდუსტრიის დასაწყისიდან დღემდე, ერთბოჭკოვანი კომუნიკაციის სიმძლავრე მილიონჯერ გაიზარდა და მცირე რაოდენობის უახლესი კვლევები ათობით მილიონჯერ გადააჭარბა. ლითიუმის ნიობატმა დიდი როლი ითამაშა ჩვენი ინდუსტრიის შუაგულში. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაციის ადრეულ დღეებში, ოპტიკური სიგნალის მოდულაცია პირდაპირ ხდებოდალაზერიმოდულაციის ეს რეჟიმი მისაღებია დაბალი გამტარუნარიანობის ან მოკლე დისტანციის აპლიკაციებისთვის. მაღალსიჩქარიანი მოდულაციისა და შორ მანძილზე აპლიკაციებისთვის გამტარუნარიანობა არასაკმარისი იქნება და გადაცემის არხი ძალიან ძვირი იქნება შორ მანძილზე აპლიკაციების დასაკმაყოფილებლად.
ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაციის შუაგულში, სიგნალის მოდულაცია უფრო და უფრო სწრაფია კომუნიკაციის გამტარუნარიანობის ზრდის შესაბამისად, ოპტიკური სიგნალის მოდულაციის რეჟიმი იწყებს გამოყოფას და სხვადასხვა მოდულაციის რეჟიმები გამოიყენება მოკლე და დიდ დისტანციებზე განლაგებულ ქსელებში. დაბალფასიანი პირდაპირი მოდულაცია გამოიყენება მოკლე დისტანციებზე განლაგებულ ქსელებში, ხოლო ცალკე „ელექტრო-ოპტიკური მოდულატორი“ გამოიყენება დიდ დისტანციებზე განლაგებულ ქსელებში, რომელიც გამოყოფილია ლაზერისგან.
ელექტროოპტიკური მოდულატორი სიგნალის მოდულირებისთვის იყენებს მახზენდერის ინტერფერენციის სტრუქტურას, სინათლე ელექტრომაგნიტური ტალღაა, ელექტრომაგნიტური ტალღის სტაბილურ ინტერფერენციას კი სჭირდება სტაბილური კონტროლის სიხშირე, ფაზა და პოლარიზაცია. ჩვენ ხშირად ვახსენებთ სიტყვას, რომელსაც ინტერფერენციის ზოლები ეწოდება, სინათლისა და ბნელი ზოლები, კაშკაშა არის არე, სადაც ელექტრომაგნიტური ინტერფერენცია გაძლიერებულია, ბნელი არის არე, სადაც ელექტრომაგნიტური ინტერფერენცია იწვევს ენერგიის შესუსტებას. მახზენდერის ინტერფერენცია არის სპეციალური სტრუქტურის მქონე ინტერფერომეტრის სახეობა, რომელიც წარმოადგენს ინტერფერენციის ეფექტს, რომელიც კონტროლდება იმავე სხივის ფაზის კონტროლით სხივის გაყოფის შემდეგ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ინტერფერენციის შედეგის კონტროლი შესაძლებელია ინტერფერენციის ფაზის კონტროლით.
ლითიუმის ნიობატი - ეს მასალა გამოიყენება ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაციისთვის, ანუ მას შეუძლია გამოიყენოს ძაბვის დონე (ელექტრული სიგნალი) სინათლის ფაზის გასაკონტროლებლად, სინათლის სიგნალის მოდულაციის მისაღწევად, რაც წარმოადგენს ელექტროოპტიკურ მოდულატორსა და ლითიუმის ნიობატს შორის ურთიერთობას. ჩვენს მოდულატორს ეწოდება ელექტროოპტიკური მოდულატორი, რომელიც ითვალისწინებს როგორც ელექტრული სიგნალის მთლიანობას, ასევე ოპტიკური სიგნალის მოდულაციის ხარისხს. ინდიუმის ფოსფიდისა და სილიციუმის ფოტონიკის ელექტრული სიგნალის სიმძლავრე უკეთესია, ვიდრე ლითიუმის ნიობატის, ხოლო ოპტიკური სიგნალის სიმძლავრე ოდნავ სუსტია, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, რაც ქმნის ბაზრის შესაძლებლობების გამოყენების ახალ გზას.
შესანიშნავი ელექტრული თვისებების გარდა, ინდიუმის ფოსფიდსა და სილიციუმის ფოტონიკას აქვს მინიატურიზაციისა და ინტეგრაციის უპირატესობები, რაც ლითიუმის ნიობატს არ გააჩნია. ინდიუმის ფოსფიდი უფრო პატარაა, ვიდრე ლითიუმის ნიობატი და აქვს უფრო მაღალი ინტეგრაციის ხარისხი, ხოლო სილიციუმის ფოტონები უფრო პატარაა, ვიდრე ინდიუმის ფოსფიდი და აქვთ უფრო მაღალი ინტეგრაციის ხარისხი. ლითიუმის ნიობატის თავი, როგორცმოდულატორიორჯერ გრძელია ინდიუმის ფოსფიდზე და მას შეუძლია იყოს მხოლოდ მოდულატორი და არ შეუძლია სხვა ფუნქციების ინტეგრირება.
ამჟამად, ელექტროოპტიკური მოდულატორი შევიდა 100 მილიარდი სიმბოლოს სიჩქარის ეპოქაში (128G არის 128 მილიარდი) და ლითიუმის ნიობატი კვლავ ჩაერთო ბრძოლაში მონაწილეობისთვის და იმედოვნებს, რომ უახლოეს მომავალში ამ ეპოქას უხელმძღვანელებს და 250 მილიარდი სიმბოლოს სიჩქარის ბაზარზე შესვლას დაიწყებს. იმისათვის, რომ ლითიუმის ნიობატმა ეს ბაზარი დაიბრუნოს, აუცილებელია გავაანალიზოთ, რა აქვთ ინდიუმის ფოსფიდს და სილიციუმის ფოტონებს, ხოლო ლითიუმის ნიობატს - არა. ეს არის ელექტრული შესაძლებლობები, მაღალი ინტეგრაცია, მინიატურიზაცია.
ლითიუმის ნიობატის ცვლილება სამი კუთხით ხდება, პირველი კუთხე ეხება ელექტრული შესაძლებლობების გაუმჯობესებას, მეორე კუთხე - ინტეგრაციის გაუმჯობესებას, ხოლო მესამე კუთხე - მინიატურიზაციას. ამ სამი ტექნიკური კუთხის გადაწყვეტას მხოლოდ ერთი მოქმედება სჭირდება, კერძოდ, ლითიუმის ნიობატის მასალის თხელი ფენით დაფარვა, ლითიუმის ნიობატის მასალის ძალიან თხელი ფენის ამოღება ოპტიკური ტალღგამტარის სახით, ელექტროდის ხელახლა დიზაინი, ელექტრული სიმძლავრის გაუმჯობესება, ელექტრული სიგნალის გამტარობისა და მოდულაციის ეფექტურობის გაუმჯობესება. ელექტრული შესაძლებლობების გაუმჯობესება. ეს ფენა ასევე შეიძლება მიმაგრდეს სილიკონის ვაფლზე შერეული ინტეგრაციის მისაღწევად, ლითიუმ ნიობატი გამოიყენება როგორც მოდულატორი, დანარჩენი კი სილიკონის ფოტონების ინტეგრაციაა, სილიკონის ფოტონების მინიატურიზაციის უნარი ყველასთვის აშკარაა, ლითიუმის ნიობატის ფენა და სილიკონის სინათლის შერეული ინტეგრაცია აუმჯობესებს ინტეგრაციას, ბუნებრივად მიიღწევა მინიატურიზაცია.
უახლოეს მომავალში ელექტროოპტიკური მოდულატორი 200 მილიარდი სიმბოლოს სიჩქარის ეპოქაში შევა, ინდიუმის ფოსფიდისა და სილიციუმის ფოტონების ოპტიკური ნაკლი სულ უფრო აშკარა ხდება, ხოლო ლითიუმის ნიობატის ოპტიკური უპირატესობა სულ უფრო თვალსაჩინო ხდება, ხოლო ლითიუმის ნიობატის თხელი ფენა აუმჯობესებს ამ მასალის, როგორც მოდულატორის, ნაკლოვანებას და ინდუსტრია ყურადღებას ამახვილებს ამ „თხელფენოვან ლითიუმის ნიობატზე“, ანუ თხელფენოვან ფენაზე.ლითიუმის ნიობატის მოდულატორიეს არის თხელფენოვანი ლითიუმის ნიობატის როლი ელექტროოპტიკური მოდულატორების სფეროში.