Το νιοβικό λίθιο είναι επίσης γνωστό ως οπτικό πυρίτιο. Υπάρχει μια παροιμία που λέει ότι «το νιοβικό λίθιο είναι για την οπτική επικοινωνία ό,τι είναι το πυρίτιο για τους ημιαγωγούς». Η σημασία του πυριτίου στην επανάσταση της ηλεκτρονικής, λοιπόν, τι κάνει τη βιομηχανία τόσο αισιόδοξη για τα υλικά νιοβικού λιθίου;
Το νιοβικό λίθιο (LiNbO3) είναι γνωστό ως «οπτικό πυρίτιο» στη βιομηχανία. Εκτός από τα φυσικά πλεονεκτήματα όπως η καλή φυσική και χημική σταθερότητα, το ευρύ οπτικά διαφανές παράθυρο (0,4m ~ 5m) και ο μεγάλος ηλεκτροοπτικός συντελεστής (33 = 27 pm/V), το νιοβικό λίθιο είναι επίσης ένα είδος κρυστάλλου με άφθονες πηγές πρώτων υλών και χαμηλή τιμή. Χρησιμοποιείται ευρέως σε φίλτρα υψηλής απόδοσης, ηλεκτροοπτικές συσκευές, ολογραφική αποθήκευση, τρισδιάστατη ολογραφική απεικόνιση, μη γραμμικές οπτικές συσκευές, οπτική κβαντική επικοινωνία και ούτω καθεξής. Στον τομέα της οπτικής επικοινωνίας, το νιοβικό λίθιο παίζει κυρίως ρόλο στη διαμόρφωση φωτός και έχει γίνει το κύριο προϊόν στον τρέχοντα ηλεκτροοπτικό διαμορφωτή υψηλής ταχύτητας (Διαμορφωτής Eo) αγορά.
Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν τρεις κύριες τεχνολογίες για τη διαμόρφωση φωτός στη βιομηχανία: ηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές (Eo Modulator) που βασίζονται στο φως πυριτίου, στο φωσφίδιο του ινδίου καινιοβικό λίθιοπλατφόρμες υλικών. Ο οπτικός διαμορφωτής πυριτίου χρησιμοποιείται κυρίως σε μονάδες πομποδέκτη επικοινωνίας δεδομένων μικρής εμβέλειας, ο διαμορφωτής φωσφιδίου ινδίου χρησιμοποιείται κυρίως σε μονάδες πομποδέκτη δικτύου οπτικής επικοινωνίας μεσαίας και μεγάλης εμβέλειας και ο ηλεκτροοπτικός διαμορφωτής νιοβικού λιθίου (Eo Modulator) χρησιμοποιείται κυρίως σε συνεκτική επικοινωνία δικτύου κορμού μεγάλης εμβέλειας και σε κέντρα δεδομένων υπερυψηλής ταχύτητας μονού κύματος 100/200Gbps. Μεταξύ των τριών παραπάνω πλατφορμών υλικών διαμορφωτή υπερυψηλής ταχύτητας, ο διαμορφωτής λεπτής μεμβράνης νιοβικού λιθίου που έχει αναδυθεί τα τελευταία χρόνια έχει το πλεονέκτημα εύρους ζώνης που άλλα υλικά δεν μπορούν να φτάσουν.
Το νιοβικό λίθιο είναι ένα είδος ανόργανης ουσίας, χημικού τύπουLiNbO3, είναι ένας αρνητικός κρύσταλλος, σιδηροηλεκτρικός κρύσταλλος, πολωμένος κρύσταλλος νιοβικού λιθίου με πιεζοηλεκτρικές, σιδηροηλεκτρικές, φωτοηλεκτρικές, μη γραμμικές οπτικές, θερμοηλεκτρικές και άλλες ιδιότητες του υλικού, ταυτόχρονα με φωτοδιαθλαστική δράση. Ο κρύσταλλος νιοβικού λιθίου είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα νέα ανόργανα υλικά, είναι ένα καλό υλικό ανταλλαγής πιεζοηλεκτρικής ενέργειας, σιδηροηλεκτρικό υλικό, ηλεκτροοπτικό υλικό, το νιοβικό λίθιο ως ηλεκτροοπτικό υλικό στην οπτική επικοινωνία παίζει ρόλο στη διαμόρφωση του φωτός.
Το υλικό νιοβικού λιθίου, γνωστό ως «οπτικό πυρίτιο», χρησιμοποιεί την πιο πρόσφατη μικρο-νανοδιεργασία για την ατμοποίηση του στρώματος διοξειδίου του πυριτίου (SiO2) στο υπόστρωμα πυριτίου, τη συγκόλληση του υποστρώματος νιοβικού λιθίου σε υψηλή θερμοκρασία για την κατασκευή μιας επιφάνειας διάσπασης και τέλος την αποκόλληση της μεμβράνης νιοβικού λιθίου. Ο παρασκευασμένος διαμορφωτής λεπτής μεμβράνης νιοβικού λιθίου έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, του χαμηλού κόστους, του μικρού μεγέθους, της μαζικής παραγωγής και της συμβατότητας με την τεχνολογία CMOS, και αποτελεί μια ανταγωνιστική λύση για οπτική διασύνδεση υψηλής ταχύτητας στο μέλλον.
Αν το κέντρο της επανάστασης της ηλεκτρονικής πήρε το όνομά του από το υλικό πυριτίου που την κατέστησε δυνατή, τότε η επανάσταση της φωτονικής μπορεί να αποδοθεί στο υλικό νιοβικό λίθιο, γνωστό ως «οπτικό πυρίτιο». Το νιοβικό λίθιο είναι ένα άχρωμο διαφανές υλικό που συνδυάζει φωτοδιαθλαστικά φαινόμενα, μη γραμμικά φαινόμενα, ηλεκτροοπτικά φαινόμενα, ακουστοοπτικά φαινόμενα, πιεζοηλεκτρικά φαινόμενα και θερμικά φαινόμενα. Πολλές από τις ιδιότητές του μπορούν να ελεγχθούν από τη σύνθεση των κρυστάλλων, την προσθήκη στοιχείων, τον έλεγχο της κατάστασης σθένους και άλλους παράγοντες. Χρησιμοποιείται ευρέως για την παρασκευή οπτικών κυματοδηγών, οπτικών διακοπτών, πιεζοηλεκτρικών διαμορφωτών,ηλεκτροοπτικός διαμορφωτής, γεννήτρια δεύτερων αρμονικών, πολλαπλασιαστή συχνότητας λέιζερ και άλλα προϊόντα. Στη βιομηχανία οπτικών επικοινωνιών, οι διαμορφωτές αποτελούν μια σημαντική αγορά εφαρμογών για το νιοβικό λίθιο.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Οκτωβρίου 2023