Przegląd produktu

TFLN (Thin-Film Lithium Niobate on Insulator) and TFLT (Thin-Film Lithium Tantalate on Insulator) are high-quality single-crystal thin films fabricated on insulating substrates using advanced smart-cut (ion-slicing) technologyMateriały te łączą wyjątkowe właściwości niobatu litu (LiNbO3) i tantalatu litu (LiTaO3) z zaletami integracji cienkich folii, umożliwiając kompaktowe,urządzenia fotoniczne o wysokiej wydajności.

Dzięki zintegrowaniu krystalicznych cienkich folii z platformami izolacyjnymi zarówno TFLN, jak i TFLT zapewniają doskonałe zamknięcie optyczne, niską stratę rozprzestrzeniania,i kompatybilność z nowoczesnymi procesami produkcji półprzewodników, co czyni je idealnymi dla nowej generacji zintegrowanej fotoniki.

Kluczowe cechy materiału

TFLN (niobat litowy w cienkiej warstwie)

• Wyjątkowy współczynnik elektrooptyczny:r33 ≈ 30 ≈ 80 pm/V
• Silny drugi rząd efekt nieliniowy (χ2)
• Możliwość modulacji ultra szybkiej:Przepustowość 100 GHz+
• Niska utrata optyczna i wysoka ograniczona optyczność
• Idealny do zastosowań w zakresie fotonów szybkich i kwantowych

TFLT (tantalat litu w cienkim filmie)

• Szerszy zakres przejrzystości optycznej (zwłaszcza w średniej podczerwieni)
• Wysoki próg uszkodzenia lasera:> 500 MW/cm2
• Doskonała stabilność termiczna:dn/dT ≈ 1,5 × 10−5 /K
• Wyższa wydajność w warunkach wysokiej mocy optycznej
• Wysoka przydatność do trudnych środowisk i systemów o wysokiej zużycie energii

Zasada działania

Zarówno TFLN, jak i TFLT działają na podstawie silnych efektów elektrooptycznych i nieliniowych:

• Efekt elektrooptyczny: Zewnętrzne pola elektryczne zmieniają wskaźnik załamania, umożliwiając szybką modulację optyczną.
• Nieliniowość drugiego rzędu (χ2): Umożliwia procesy konwersji częstotliwości, takie jak generowanie drugiej harmonii (SHG), generowanie częstotliwości sumy/różnicy oraz wytwarzanie splątanych par fotonów.
• Ograniczenie przewodnika fal: Struktura cienkich folii zwiększa wydajność interakcji materia-światło, znacząco zmniejszając rozmiar urządzenia przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności.

Wnioski

Wnioski TFLN

• Modulatory optyczne dużych prędkości (100G / 400G / 800G systemy łączności)
• Elektryczne układy elektryczne
• Optyka kwantowa (wzruszone źródła fotonów, konwersja częstotliwości kwantowej)
• Fotonika mikrofalowa
• Przetwarzanie sygnałów optycznych

Wnioski dotyczące TFLT

• Wykrywanie i spektroskopia średniej podczerwieni
• Systemy laserowe o dużej mocy
• Urządzenia hybrydowe akusto-optyczne (AO) i elektro-optyczne
• Wykrywanie obrazu i wykrywanie podczerwieni
• Systemy fotoniczne w trudnym środowisku

Zalety

• Produkcja zgodna z CMOS: umożliwia skalowalną produkcję na poziomie płytek
• Wysoka gęstość integracji: Wspiera kompaktowe obwody fotoniczne
• Niskie zużycie energii: Efektywna modulacja i konwersja nieliniowa
• Doskonała niezawodność: Stabilna wydajność w różnych warunkach termicznych i optycznych
• Wszechstronność materiałów: Siły uzupełniające TFLN i TFLT

Podsumowanie porównania

Często zadawane pytanie

P1: Jaka jest główna różnica między TFLN a TFLT?
TFLN koncentruje się na ultraprędkiej modulacji elektrooptycznej i fotonice kwantowej, podczas gdy TFLT oferuje lepszą wydajność w zastosowaniach w średniej podczerwieni i środowiskach optycznych o dużej mocy.

P2: Czy te materiały są kompatybilne z produkcją półprzewodników?
Tak, zarówno TFLN, jak i TFLT są w pełni kompatybilne z procesami CMOS, umożliwiając integrację na dużą skalę.

P3: Czy TFLN może być wykorzystywany do zastosowań kwantowych?
Tak, jego silna nieliniowość χ2 sprawia, że jest idealny do generowania splątanych par fotonów i przeprowadzania konwersji częstotliwości kwantowej.