Нафта на Лнои

Спротивно на тоа, тенките филмови на литиум ниобате (нафора на LNOI) нудат значителен контраст на индексот на рефракција, овозможувајќи им на бранови да имаат радијации на свиткување на само десетици микрони и пресеци на подмикрон. Ова овозможува интеграција со фотони со висока густина и силно ограничување на светлината, подобрување на интеракцијата помеѓу светлината и материјата.

Нафорите на LNOI можат да бидат подготвени со употреба на разни техники, вклучително и пулсирано таложење на ласер, методи на гел-гел, распрснување на магнетрон на РФ и таложење на хемиска пареа. Сепак, LNOI произведени од овие техники честопати покажува поликристална структура, што доведува до зголемена загуба на пренос на светлина. Покрај тоа, постои значителен јаз помеѓу физичките својства на филмот и оние на единечен кристален LN, што негативно влијае на перформансите на фотонските уреди.

Оптималниот метод за подготовка на нафора на LNOI вклучува комбинација на процеси како што се јонска имплантација, директно сврзување и термичко полнење, кои физички го олупуваат филмот LN од масовниот материјал LN и го пренесуваат во подлога. Техниките за мелење и полирање исто така можат да дадат висококвалитетни LNOI. Овој пристап ја минимизира оштетувањето на LN кристалните решетки за време на јонската имплантација и го одржува квалитетот на кристалот, под услов да се изврши строга контрола над униформноста на дебелината на филмот. Нафорите на LNOI не само што ги задржуваат основните својства како електро-оптички, акусто-оптички и нелинеарни оптички карактеристики, туку исто така одржуваат единствена кристална структура, што е корисно за постигнување на мала загуба на оптички пренос.

Оптичките бранови се основни уреди во интегрираната фотоника и постојат различни методи за нивна подготовка. Бранови на бранови на нафорите LNOI можат да се воспостават со употреба на традиционални техники како што е размена на протони. Бидејќи LN е хемиски инертен, за да се избегне гравирање, лесно гравираните материјали можат да се депонираат на LNOI за да се создадат брановидни ленти за вчитување. Материјалите погодни за ленти за вчитување вклучуваат TiO2, SiO2, SINX, TA2O5, чалкогенид стакло и силикон. Оптички брановоди на LNOI, создаден со употреба на хемиски механичко полирање, постигна загуба на размножување од 0,027 dB/cm; Како и да е, неговата плитка бранова вода ја комплицира реализацијата на браносоведите со радиуси на мало свиткување. Брановодникот на нафора LNOI, подготвен со употреба на метод за гравирање во плазма, оствари загуба на пренос од само 0,027 dB/cm. Ова претставува значајна пресвртница, што укажува дека може да се реализира голема интеграција на фотоните и обработка на еднократно ниво на ниво. Покрај оптичките бранови, развиени се бројни фотонски уреди со високи перформанси на LNOI, вклучително и резонатори на микро-прстен/микро-диск, спојници за крај и решетки и фотонски кристали. Исто така, успешно се создадени различни функционални фотонски уреди. Искористување на исклучителните електро-оптички и нелинеарни оптички ефекти на литиум ниобате (LN) кристали овозможуваат оптоелектронска модулација со висок опсег, ефикасна нелинеарна конверзија и електро-оптички контролирано оптички фреквенциски комбинирани генерации, меѓу другите фотонски функционалности. LN исто така покажува акусто-оптички ефект. Акусто-оптичкиот модулатор Mach-Zehnder, подготвен на LNOI, користи оптимеханички интеракции во суспендираниот филм на литиум ниобате за претворање на микробранова сигнал со фреквенција од 4,5 GHz во светлина во бранова должина од 1500 nm, олеснувајќи ја ефикасната микробранова до-оптимална конверзија на сигналот.

Покрај тоа, акусто-оптичкиот модулатор фабрикуван на филмот LN над подлогата на сафир ја избегнува потребата за структура на суспензија заради високата брзина на звук на сафир, што исто така помага да се намали истекувањето на акустичниот бран. Интегрираниот менувач на акусто-оптички фреквенција, развиен на LNOI, покажува поголема ефикасност на промена на фреквенцијата во споредба со оние фабрикувани на алуминиум нитрид филм. Напредокот е исто така направен во ласери и засилувачи со употреба на ретки LNOI со земја. Како и да е, ретките региони со земја со земја на LNOI покажуваат значителна апсорпција на светлина во оптичкиот опсег за комуникација, што ја попречува големата фотонска интеграција. Истражувањето на локалното допинг на ретка земја на LNOI може да обезбеди решение за ова прашање. Аморфниот силикон може да се депонира на LNOI за да се создадат фотоодектори. Добиените метални-полупроводници и метални фотоодектори покажуваат одговорност од 22-37 mA/W низ бранови должини од 635-850 nm. Истовремено, хетерогено интегрирање на III-V полупроводнички ласери и детектори на LNOI претставува уште едно одржливо решение за развој на ласери и детектори на овој материјал. Сепак, процесот на подготовка е сложен и скап, што бара подобрувања за намалување на трошоците и зголемување на стапката на успех.