ליתיום ניובט ידוע גם כסיליקון אופטי. ישנה אמירה שאומרת ש"ליתיום ניובט הוא לתקשורת אופטית מה שסיליקון הוא למוליכים למחצה". חשיבותו של הסיליקון במהפכה האלקטרונית, אז מה הופך את התעשייה לכל כך אופטימית לגבי חומרי ליתיום ניובט?
ליתיום ניובט (LiNbO3) ידוע כ"סיליקון אופטי" בתעשייה. בנוסף ליתרונות טבעיים כגון יציבות פיזיקלית וכימית טובה, חלון שקוף אופטי רחב (0.4 מטר ~ 5 מטר) ומקדם אלקטרו-אופטי גדול (33 = 27 pm/V), ליתיום ניובט הוא גם סוג של גביש עם מקורות חומרי גלם רבים ומחיר נמוך. הוא נמצא בשימוש נרחב במסננים בעלי ביצועים גבוהים, מכשירים אלקטרו-אופטיים, אחסון הולוגרפי, תצוגה הולוגרפית תלת-ממדית, מכשירים אופטיים לא ליניאריים, תקשורת קוונטית אופטית וכן הלאה. בתחום התקשורת האופטית, ליתיום ניובט ממלא בעיקר את תפקיד הוויסות של אור, והפך למוצר המרכזי במאפנן אלקטרו-אופטי במהירות גבוהה הנוכחי (מודולטור Eo) שוק.
כיום, ישנן שלוש טכנולוגיות עיקריות לוויסות אור בתעשייה: מודולטורים אלקטרו-אופטיים (Eo Modulator) המבוססים על אור סיליקון, אינדיום פוספיד ו...ליתיום ניובטפלטפורמות חומרים. מודולטור אופטי מסיליקון משמש בעיקר במודולי משדר-מקלט לתקשורת נתונים לטווח קצר, מודולטור אינדיום פוספיד משמש בעיקר במודולי משדר-מקלט לרשתות תקשורת אופטיות לטווח בינוני וארוך, ומודולטור אלקטרו-אופטי ליתיום ניובט (Eo Modulator) משמש בעיקר בתקשורת קוהרנטית ארוכת טווח ברשתות שדרה ובמרכזי נתונים במהירות גבוהה במיוחד של 100/200 ג'יגה-ביט לשנייה (Gbps). מבין שלוש פלטפורמות חומרי המודולטור במהירות גבוהה במיוחד הנ"ל, מודולטור ליתיום ניובט בשכבה דקה שהופיע בשנים האחרונות בעל יתרון רוחב פס שחומרים אחרים אינם יכולים להשתוות אליו.
ליתיום ניובט הוא סוג של חומר אנאורגני, נוסחה כימיתLiNbO3, הוא גביש שלילי, גביש פרואלקטרי, גביש ליתיום ניובט מקוטב עם תכונות פיזואלקטריות, פרואלקטריות, פוטואלקטריות, אופטיקה לא ליניארית, תרמואלקטריות ואחרות של החומר, ובו זמנית עם אפקט פוטו-רפרקטיבי. גביש ליתיום ניובט הוא אחד החומרים האנאורגניים החדשים הנפוצים ביותר, זהו חומר טוב לחילוף אנרגיה פיזואלקטרית, חומר פרואלקטרי, חומר אלקטרו-אופטי, ליתיום ניובט כחומר אלקטרו-אופטי בתקשורת אופטית ממלא תפקיד בוויסות אור.
חומר הליתיום ניובט, המכונה "סיליקון אופטי", משתמש בתהליך המיקרו-ננו החדיש ביותר כדי לאדות את שכבת הסיליקון הדו-חמצני (SiO2) על מצע הסיליקון, לחבר את מצע הליתיום ניובט בטמפרטורה גבוהה לבניית משטח חיתוך, ולבסוף לקלף את שכבת הליתיום ניובט. מודולטור הליתיום ניובט בשכבה דקה שהוכן כולל יתרונות של ביצועים גבוהים, עלות נמוכה, גודל קטן, ייצור המוני ותאימות לטכנולוגיית CMOS, והוא פתרון תחרותי לחיבור אופטי במהירות גבוהה בעתיד.
אם מרכז מהפכת האלקטרוניקה נקרא על שם חומר הסיליקון שאפשר אותה, אזי ניתן לייחס את מקור מהפכת הפוטוניקה לחומר ליתיום ניובט, המכונה "סיליקון אופטי". ליתיום ניובט הוא חומר שקוף חסר צבע המשלב אפקטים פוטו-רפרקטיביים, אפקטים לא ליניאריים, אפקטים אלקטרו-אופטיים, אפקטים אקוסטיים-אופטיים, אפקטים פיזואלקטריים ואפקטים תרמיים. ניתן לשלוט ברבות מתכונותיו על ידי הרכב הגביש, סימום יסודות, בקרת מצב הערכיות וגורמים אחרים. הוא נמצא בשימוש נרחב להכנת מוליכי גל אופטיים, מתגים אופטיים, מודולטורים פיזואלקטריים,מודולטור אלקטרו-אופטי, מחולל הרמוניה שנייה, מכפיל תדר לייזר ומוצרים אחרים. בתעשיית התקשורת האופטית, מודולטורים הם שוק יישומים חשוב עבור ליתיום ניובט.
זמן פרסום: 24 באוקטובר 2023