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薄膜铌酸锂三大应用


在光通信中:

薄膜铌酸锂调制器具备高带宽、低功耗和小尺寸,是高速光通信系统的核心组件。


在光子集成芯片方面:

薄膜铌酸锂的电光、声光及非线性效应支持高容量通信和信息处理。


在量子光学中:

薄膜铌酸锂因其非线性特性适用于量子光源、量子计算及量子网络,并实现精密测量和光钟授时等应用。

光通信领域:

薄膜铌酸锂在光通信领域的主要应用是高速光调制器的制造,光调制器是信号编码和传输的核心,决定了通信速率和系统容量。薄膜铌酸锂电光调制器利用其电光效应,通过外加电场改变折射率来调制光信号。例如,哈佛大学的研究人员通过设计高品质的薄膜铌酸锂波导马赫-曾德干涉结构,并利用微纳尺度增强的光电耦合和相位匹配,成功实现了210 Gbit/s的传输速率和大于100 GHz的带宽。这种调制器因其高性能、小尺寸和低功耗,预计将成为未来光通信系统的关键组件。1.6T光模块拉动薄膜铌酸锂市场增长。1.6T光模块作为高速传输技术,数据传输速率高达1.6太比特每秒,能够满足人工智能应用的高网络带宽需求,确保高效的数据传输和模型部署。而薄膜铌酸锂调制器因其高性能、低成本、小尺寸、可批量化生产且与CMOS工艺兼容等优点,成为制作1.6T光模块的极具竞争力的解决方案。随着带宽需求的快速增长,薄膜铌酸锂调制器的市场渗透率也预计将迅速提升。

光子集成芯片;

薄膜铌酸锂在光子集成芯片领域展现出巨大潜力,尤其在高容量通信和信息处理方面。研究重点是利用电光、声光及非线性效应(如二阶和三阶效应)进行光调制和频率转换。通过光刻技术,薄膜铌酸锂器件已成功在6英寸晶圆上制备,推动了铌酸锂加工从实验室向工业化迈进。与此同时,薄膜铌酸锂光子集成技术的发展,如超低损耗可调光波导、超高速光调制器、高效率量子光源,以及高功率片上放大器和激光器,提供了下一代高速光电器件和大规模光子集成芯片的理想解决方案。

量子光学应用。薄膜铌酸锂在量子光学领域的应用主要包括量子光源和量子信息处理。其非线性特性使其在集成光量子器件中发挥重要作用,特别是在光波与微波转换方面。例如,薄膜铌酸锂通过电光和声光效应,可实现光微波转换,应用于气体传感、6G通信,并与超导量子回路结合,支持量子计算和量子网络构建。此外,薄膜铌酸锂的非线性光子器件,如集成光频梳和超连续光源,展现出自启动和电调控等优异性能,可应用于精密测量和光钟授时等量子光学领域。



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