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给大家介绍铌酸锂晶体电光效应及应用

  据悉,铌酸锂调制器运用铌酸锂晶体的电光效应并根据光电子集成生产工艺而成,可以将电子数据转换为光子信息,是实现电光转换的主要元件。具体它有什么出众之处,先要从其原材料铌酸锂晶体的电光效应及运用开始了解。

  铌酸锂晶体有两个特点非常引人关注,一是铌酸锂晶体光电效应多,具备包括压电效应、电光效应、非线性光学效应、光折变效应、光生伏打效应、光弹效应、声光效应等多种光电性能;二是铌酸锂晶体的性能可调控性强,这是由铌酸锂晶体的晶格结构和充实的缺陷结构所引起,铌酸锂晶体的诸多性能可以从晶体组分、元素掺杂、价态控制等进行大幅度调控。

  另外铌酸锂晶体的物理化学性能非常稳定,易于加工,光透过范围宽,具有很大的双折射,并且容易备制有价值的光波导,所以基于铌酸锂晶体的光调制器在长距离通信中具有无可比拟的优势——不仅有着很小的啁啾(chirp)效应、高调制带宽、良好消光比,并且稳定性非常优越,是高速器件中佼佼者,所以被普遍使用于高效高带宽的长距离通信中。

  铌酸锂晶体的制备

  1、同成分铌酸锂晶体

  针对同成分铌酸锂晶体来讲,其制备主要选用提拉法。尽管泡生法、导模法、温梯法等方法也曾用来进行铌酸锂晶体的制备,可是与提拉法相比并没明显的优势或具备明确的应用需求,因此并未得到广泛的关注。

  2、近化学计量比铌酸锂晶体

  近化学计量比铌酸锂晶体尽管具备诸多优秀的光电性能,可是其配比偏离固液同成分共熔点,不能选用常规的提拉法生长高质量的晶体,目前主要是采用的制备方法有富锂熔体法、助熔剂法、扩散法。

  3、铌酸锂单晶薄膜

  铌酸锂单晶薄膜可以运用在光波导、声学器件等微纳结构及其制备硅基等混合集成器件等领域,人们很早就开始探索铌酸锂单晶薄膜的制备,只不过真正得到应用的方法只有“离子切片”(IonSlicing)技术,目前已经实现了商品化,可以提供厚度为300~900nm的单晶薄膜产品。

  铌酸锂晶体集多种光电性能于一体且可以达到实用化性能要求,在光电材料中特别罕见。伴随着铌酸锂晶体集成光子学芯片理论、制备及运用等核心技术的发展与完善,铌酸锂晶体变成光子时代的“光学硅”材料,为集成光子学的发展提供战略性基础支撑。

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