Materia tenuis pelliculae lithium tantalatis (LTOI) nova vis significans in agro opticae integratae emergit. Hoc anno, plura opera summi gradus de modulatoribus LTOI divulgata sunt, cum laminis LTOI altae qualitatis a Professore Xin Ou ex Instituto Microsystematis et Technologiae Informationis Shanghaiensi provisis, et processibus corrosionis ducum undarum altae qualitatis a grege Professoris Kippenberg apud EPFL, Helvetiam, evolutis. Conatus eorum collaborativi eventus admirabiles ostenderunt. Praeterea, greges investigationis ex Universitate Zhejiang a Professore Liu Liu ducti et Universitate Harvardiana a Professore Loncar ducti etiam de modulatoribus LTOI altae celeritatis et altae stabilitatis rettulerunt.
LTOI, ut propinquus lithii niobati tenuis pelliculae (LNOI), modulationem celeritatis magnae et proprietates iacturae humilis lithii niobati retinet, simul commoda offerens, ut pretium humile, birefringentiam humilem, et effectus photorefractivos reductos. Comparatio proprietatum principalium duarum materiarum infra praesentatur.
◆ Similitudines inter Lithium Tantalatum (LTOI) et Lithium Niobatum (LNOI)
1.Index Refractionis:2.12 contra 2.21
Hoc implicat dimensiones ductorum undarum unimodorum, radium flexionis, et magnitudines instrumentorum passivorum communium, ex utroque materiali fundatas, valde similes esse, et facultatem copulationis fibrarum eorum etiam comparabilem esse. Cum bona corrosione ductorum undarum, utraque materia iacturam insertionis [insert loss] consequi potest.<0.1 dB/cm. EPFL iacturam in ductu undarum 5.6 dB/m refert.
2.Coefficiens electro-opticus:30.5 pm/V contra 30.9 pm/V
Efficacia modulationis comparabilis est pro ambabus materiis, modulatione in effectu Pockels fundata, quae latitudinem transmissionis magnam permittit. Hodie, modulatores LTOI 400G per lineam assequi possunt, latitudine transmissionis excedente 110 GHz.
3Lacuna zonae:3.93 eV contra 3.78 eV
Ambae materiae fenestram latam et perspicuam habent, applicationes a longitudinibus undarum visibilibus ad infrarubram sustinentes, nulla absorptione in fasciis communicationis.
4Coefficiens Non Linearis Secundi Ordinis (d33):Hora vicesima prima post meridiem/V contra horam vicesima septimam post meridiem/V
Si ad applicationes non lineares, ut generatio harmonicae secundae (SHG), generatio frequentiae differentiae (DFG), vel generatio frequentiae summae (SFG), adhibeatur, efficientiae conversionis duarum materiarum satis similes esse debent.
◆ Commodum Impensae LTOI contra LNOI
1.Sumptus Praeparationis Oblatae Minor
LNOI implantationem ionum He ad separationem stratorum requirit, quae efficientiam ionizationis humilem habet. Contra, LTOI implantationem ionum H ad separationem utitur, similem SOI, cum efficientia delaminationis plus quam decies maiore quam LNOI. Hoc differentiam pretii significantem pro laminis 6 unciarum efficit: $300 contra $2000, quae sumptus 85% deminuit.
2.Iam late in foro electronicorum consumptivorum pro filtris acousticis adhibetur.(750 000 unitates quotannis, a Samsung, Apple, Sony, etc. adhibitae).
◆ Commoda Efficientiae LTOI comparata cum LNOI
1.Pauciores Vitia Materialia, Debilior Effectus Photorefractivus, Maior Stabilitas
Initio, modulatores LNOI saepe deviationem puncti polarisationis exhibebant, praesertim propter accumulationem oneris a vitiis in interfacie ducis undarum effectam. Nisi curarentur, haec instrumenta usque ad diem unum ad stabiliendum requirere poterant. Attamen, variae methodi ad hanc quaestionem solvendam excogitatae sunt, ut usus tegumenti metallici oxidi, polarizationis substrati, et recoctionis, quae hanc quaestionem nunc plerumque tractabilem reddunt.
Contra, LTOI pauciores defectus materiales habet, quod ad phaenomena derivationis significanter imminuta ducit. Etiam sine tractatione addita, punctum operationis eius relative stabile manet. Similia eventa ab EPFL, Harvard, et Universitate Zhejiang relata sunt. Attamen, comparatio saepe modulatoribus LNOI non tractatis utitur, quod fortasse non omnino iustum est; cum tractatione, effectus utriusque materiae verisimiliter similis est. Differentia principalis in LTOI est quod pauciores gradus tractationis additos requirit.
2.Birefringentia Inferior: 0.004 contra 0.07
Alta birefringentia lithii niobatis (LNOI) interdum difficilis esse potest, praesertim cum flexurae ductoris undarum copulationem modorum et hybridisationem modorum efficere possint. In LNOI tenui, flexura in ductore undarum lucem TE in lucem TM partim convertere potest, fabricationem quorundam instrumentorum passivorum, ut filtrorum, complicat.
Cum LTOI, birefringentia inferior hanc difficultatem eliminat, fortasse faciliorem reddens progressionem instrumentorum passivorum altae efficaciae. EPFL etiam eventus insignes rettulit, birefringentia humili LTOI et absentia transitus modorum utens ad generationem pectinis frequentiae electro-optici spectri ultra-lati cum moderatione dispersionis plana per latum ambitum spectralem consequendam. Hoc ad latitudinem pectinis 450 nm impressivam cum plus quam 2000 lineis pectinis pervenit, multis vicibus maiorem quam quod cum lithio niobato obtineri potest. Comparati cum pectinis frequentiae opticis Kerr, pectini electro-optici commodum offerunt quod sine limine sunt et stabiliores, quamquam input micro-undarum magnae potentiae requirunt.
3Limina Damni Optici Superioris
Limina damni optici LTOI duplo maiora sunt quam LNOI, commodum offerens in applicationibus non linearibus (et potentialiter in futuris applicationibus Coherent Perfect Absorption (CPO)). Potentiae moduli optici hodierni verisimiliter niobatum lithii laedent.
4Effectus Raman humilis
Hoc etiam ad applicationes non lineares pertinet. Lithium niobatum effectum Raman validum habet, qui in applicationibus pectinum frequentiarum opticarum Kerr ad generationem lucis Raman non desideratam et competitionem amplificationis ducere potest, prohibens pectines frequentiarum opticarum lithium niobatum x-sectos ne statum soliton attingant. Cum LTOI, effectus Raman per designationem orientationis crystalli supprimeri potest, permittens LTOI x-secto generationem pectinum frequentiarum opticarum soliton assequi. Hoc integrationem monolithicam pectinum frequentiarum opticarum soliton cum modulatoribus altae celeritatis permittit, quod cum LNOI non fieri potest.
◆ Cur de Tantalato Lithii Tenuis Pelliculae (LTOI) antea non memoratum est?
Tantalas lithii temperaturam Curie inferiorem quam niobatum lithii habet (610°C contra 1157°C). Ante evolutionem technologiae heterointegrationis (XOI), modulatores niobati lithii per diffusionem titanii fabricabantur, quae recoctionem supra 1000°C requirit, LTOI ineptum reddens. Attamen, cum hodierna mutatio ad usum substratorum insulatorum et corrosionem ductuum undarum ad formationem modulatoris fiat, temperatura Curie 610°C plus quam sufficiens est.
◆ Num Tenuis Pelliculae Lithium Tantalas (LTOI) Tenuis Pelliculae Lithium Niobatum (TFLN) Substituet?
Secundum investigationes hodiernas, LTOI commoda offert in effectu passivo, stabilitate, et sumptu productionis magnae scalae, nullis incommodis manifestis. Attamen, LTOI lithium niobatum non superat in effectu modulationis, et quaestiones stabilitatis cum LNOI solutiones notas habent. Pro modulis communicationis DR, minima est postulatio partium passivarum (et silicium nitridum adhiberi potest si opus sit). Praeterea, novae pecuniae collocationes requiruntur ad processus corrosionis in gradu lamellae, technicas heterointegrationis, et probationes fidelitatis restituendas (difficultas cum corrosione lithii niobati non erat dux undae sed consecutio corrosionis in gradu lamellae magni reditus). Ergo, ut cum positione stabilita lithii niobati certet, LTOI fortasse ulteriores commoda detegere debebit. Academice autem, LTOI magnum potentialem investigationis offert pro systematibus integratis in chip, ut pectines electro-optici octavam transmittentes, PPLT, machinas divisionis longitudinis undae soliton et AWG, et modulatores ordinatos.
Tempus publicationis: VIII Novembris, MMXXIV