Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa lithium niobate (LN) se tšesaane

Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa lithium niobate (LN) se tšesaane

Lithium niobate (LN) e na le sebopeho se ikhethang sa kristale le litlamorao tse ruileng tsa 'mele, tse kang litlamorao tse seng tsa mola, litlamorao tsa electro-optic, litlamorao tsa pyroelectric, le litlamorao tsa piezoelectric. Ka nako e ts'oanang, e na le melemo ea fensetere ea pepeneneng ea optical ea wideband le botsitso ba nako e telele. Litšobotsi tsena li etsa hore LN e be sethala sa bohlokoa bakeng sa moloko o mocha oa li-photonics tse kopaneng. Lisebelisoang tsa optical le litsamaisong tsa optoelectronic, litšobotsi tsa LN li ka fana ka mesebetsi e metle le ts'ebetso, li khothaletsa nts'etsopele ea puisano ea optical, k'homphieutha ea optical, le masimo a ho lemoha a optical. Leha ho le joalo, ka lebaka la thepa e fokolang ea ho monya le ho kenya mocheso ea lithium niobate, ts'ebeliso e kopaneng ea lithium niobate e ntse e tobane le bothata ba ho lemoha ho thata. Lilemong tsa morao tjena, litlaleho tšimong ena li kenyelletsa haholo-holo li-photodetector tse kopantsoeng tsa waveguide le li-photodetector tsa heterojunction.
Hangata sesebelisoa sa ho lemoha maqhubu se kopantsoeng le tataiso ea maqhubu se thehiloeng ho lithium niobate se shebane le sehlopha sa C sa puisano sa optical (1525-1565nm). Mabapi le ts'ebetso, LN e bapala karolo ea maqhubu a tataisoang haholo, ha ts'ebetso ea ho lemoha optoelectronic e itšetlehile haholo ka li-semiconductor tse kang silicon, li-semiconductor tsa sehlopha sa III-V tse nyane tsa bandgap, le thepa ea mahlakore a mabeli. Ka har'a meralo e joalo, leseli le fetisoa ka li-waveguides tsa optical tsa lithium niobate ka tahlehelo e tlase, ebe le monngoa ke thepa e meng ea semiconductor ho latela litlamorao tsa photoelectric (joalo ka litlamorao tsa photoconductivity kapa photovoltaic) ho eketsa mahloriso a carrier le ho e fetola matšoao a motlakase bakeng sa tlhahiso. Melemo ke bandwidth e phahameng ea ts'ebetso (~GHz), motlakase o tlase oa ts'ebetso, boholo bo bonyenyane, le ho lumellana le kopanyo ea chip ea photonic. Leha ho le joalo, ka lebaka la karohano ea sebaka sa thepa ea lithium niobate le semiconductor, leha e 'ngoe le e 'ngoe e etsa mesebetsi ea eona, LN e bapala karolo feela ho tataiseng maqhubu 'me thepa e meng e ntle ea kantle ha ea sebelisoa hantle. Lisebelisoa tsa semiconductor li bapala karolo feela phetohong ea photoelectric 'me ha li na ho kopana ho tlatsanang, e leng se fellang ka sehlopha se sebetsang se fokolang. Mabapi le ts'ebetsong e itseng, ho kopanngoa ha leseli ho tloha mohloling oa leseli ho ea ho leqhubu la maqhubu a optical la lithium niobate ho fella ka tahlehelo e kholo le litlhoko tse thata tsa ts'ebetso. Ho phaella moo, matla a 'nete a optical a leseli le bonesetsoang kanaleng ea sesebelisoa sa semiconductor sebakeng sa ho kopanya ho thata ho a lekanya, e leng se fokotsang ts'ebetso ea lona ea ho lemoha.
Ea setsoli-photodetectorsDisebediswa tse sebediswang bakeng sa ditshebediso tsa ditshwantsho hangata di itshetlehile hodima thepa ya semiconductor. Ka hona, bakeng sa lithium niobate, sekgahla sa yona se tlase sa ho monya lesedi le thepa ya ho thibela ho ruruha di etsa hore ntle ho pelaelo e se ratoe ke bafuputsi ba photodetector, mme e be ntlha e thata tshimong. Leha ho le jwalo, ntshetsopele ya theknoloji ya heterojunction dilemong tsa morao tjena e tlisitse tshepo dipatlisisong tsa di-photodetector tse thehilweng ho lithium niobate. Disebediswa tse ding tse nang le ho monya lesedi le matla kapa ho tsamaisa motlakase hantle di ka kopanngwa ka tsela e fapaneng le lithium niobate ho lefella mefokolo ya yona. Ka nako e ts'oanang, dibopeho tsa pyroelectric tse bakwang ke polarization ya lithium niobate ka lebaka la anisotropy ya yona ya sebopeho di ka laolwa ka ho fetohela mochesong tlasa mahlasedi a lesedi, ka hona di fetola dibopeho tsa pyroelectric bakeng sa ho lemoha optoelectronic. Phello ena ya mocheso e na le melemo ya wideband le ho itsamaisa, mme e ka tlatsetswa hantle le ho kopanngwa le disebediswa tse ding. Tshebediso e tsamaellanang ya ditlamorao tsa mocheso le photoelectric e butse nako e ntjha bakeng sa di-photodetector tse thehilweng ho lithium niobate, e leng se nolofalletsang disebediswa ho kopanya melemo ya ditlamorao ka bobedi. Mme ho lokisa mefokolo le ho fihlella kopanyo e tlatsanang ya melemo, Ke sebaka se seholo sa dipatlisiso dilemong tsa morao tjena. Ho phaella moo, tshebediso ya ho kenngwa ha ion, boenjiniere ba sehlopha, le boenjiniere ba diphoso le tsona ke kgetho e ntle ya ho rarolla bothata ba ho lemoha lithium niobate. Leha ho le jwalo, ka lebaka la bothata bo boholo ba ho sebetsana le lithium niobate, tshimo ena e ntse e tobane le diphephetso tse kgolo tse kang kopanyo e tlase, disebediswa le ditsamaiso tsa ho nka ditshwantsho tse fapaneng, le tshebetso e sa lekaneng, e nang le boleng bo boholo ba dipatlisiso le sebaka.

Setšoantšo sa 1, ho sebelisoa maemo a matla a sekoli ka har'a lekhalo la LN e le litsi tsa bafani ba lielektrone, lijari tsa tefo ea mahala li hlahisoa ka har'a leqhubu la ho tsamaisa motlakase tlas'a khanya e bonahalang. Ha li bapisoa le li-photodetector tsa LN tsa pyroelectric tsa pele, tseo hangata li neng li lekanyelitsoe lebelong la karabelo la hoo e ka bang 100Hz, senaSesebelisoa sa ho lemoha foto sa LNe na le lebelo le potlakileng la karabelo la ho fihlela ho 10kHz. Ho sa le jwalo, mosebetsing ona, ho bontshitswe hore LN e nang le magnesium ion doped e ka fihlella modulation ya lesedi la kantle ka karabelo ya ho fihla ho 10kHz. Mosebetsi ona o kgothaletsa dipatlisiso mabapi le tshebetso e phahameng leli-photodetector tsa LN tse lebelo le phahamengkahong ea li-chip tse kopantsoeng tsa LN photonic tse sebetsang ka botlalo tse nang le chip e le 'ngoe.
Ka bokhutšoanyane, lefapha la lipatlisiso lali-photodetector tsa lithium niobate tsa filimi e tšesaanee na le bohlokoa ba bohlokoa ba saense le bokhoni bo boholo ba ts'ebeliso e sebetsang. Nakong e tlang, ka nts'etsopele ea theknoloji le ho teba ha lipatlisiso, li-photodetector tsa thin film lithium niobate (LN) li tla nts'etsapele ho ea ho kopanyo e phahameng. Ho kopanya mekhoa e fapaneng ea kopanyo ho fihlela ts'ebetso e phahameng, karabelo e potlakileng, le li-photodetector tsa thin film lithium niobate tse pharaletseng likarolong tsohle e tla ba 'nete, e leng se tla khothaletsa haholo nts'etsopele ea kopanyo ea on-chip le masimo a bohlale a kutlo, le ho fana ka menyetla e mengata bakeng sa moloko o mocha oa lits'ebetso tsa photonics.