ליתיום ניובאט ידוע גם בשם סיליקון אופטי. יש פתגם שאומר ש"ליתיום ניובאט הוא לתקשורת אופטית מה שסיליקון הוא למוליכים למחצה". חשיבות הסיליקון במהפכת האלקטרוניקה, אז מה הופך את התעשייה לאופטימית כל כך לגבי חומרי ליתיום ניובאט?
ליתיום ניובאט (LiNbO3) ידוע בתור "סיליקון אופטי" בתעשייה. בנוסף ליתרונות הטבעיים כמו יציבות פיזית וכימית טובה, חלון שקוף אופטי רחב (0.4 מ' ~ 5 מ') ומקדם אלקטרו-אופטי גדול (33 = 27 pm/V), ליתיום ניובאט הוא גם סוג של גביש עם שפע גלם מקורות חומריים ומחיר נמוך. הוא נמצא בשימוש נרחב במסננים בעלי ביצועים גבוהים, התקנים אלקטרו-אופטיים, אחסון הולוגרפי, תצוגה הולוגרפית תלת מימדית, התקנים אופטיים לא ליניאריים, תקשורת קוונטית אופטית וכן הלאה. בתחום התקשורת האופטית, ליתיום ניובאט משחק בעיקר את התפקיד של אפנון אור, והפך למוצר המיינסטרים במאפנן האלקטרו-אופטי המהיר הנוכחי (Eo Modulator) שוק.
כיום קיימות שלוש טכנולוגיות עיקריות לאפנון אור בתעשייה: מאפננים אלקטרו-אופטיים (Eo Modulator) המבוססים על אור סיליקון, אינדיום פוספיד וליתיום ניובאטפלטפורמות חומריות. מאפנן אופטי סיליקון משמש בעיקר במודולי משדר תקשורת נתונים לטווח קצר, מאפנן אינדיום פוספיד משמש בעיקר במודולי משדר רשת תקשורת אופטית לטווח בינוני וארוך, ומאפנן אלקטרו-אופטי של ליתיום ניובאט (Eo Modulator) משמש בעיקר ב- רשת עמוד שדרה ארוכת טווח תקשורת קוהרנטית ומרכזי נתונים מהירים במיוחד של גל יחיד 100/200Gbps. בין שלוש פלטפורמות חומרי אפנון המהירות האולטרה-גבוהות לעיל, למאפנן ליתיום ניובאט סרט דק שהופיע בשנים האחרונות יש יתרון ברוחב הפס שחומרים אחרים אינם יכולים להשתוות אליו.
ליתיום ניובאט הוא סוג של חומר אנאורגני, נוסחה כימיתLiNbO3, הוא גביש שלילי, גביש פרו-אלקטרי, גביש ליתיום ניובאט מקוטב עם תכונות פיזואלקטריות, פרואלקטריות, פוטו-אלקטריות, לא-לינאריות, תרמו-אלקטריות ואחרות של החומר, בו זמנית עם אפקט פוטו-שביר. גביש ליתיום ניובאט הוא אחד החומרים האי-אורגניים החדשים הנפוצים ביותר, זהו חומר חילופי אנרגיה פיזואלקטרי טוב, חומר פרו-אלקטרי, חומר אלקטרו-אופטי, ליתיום ניובאט כחומר אלקטרו-אופטי בתקשורת אופטית משחק תפקיד באפונון אור.
חומר הליתיום ניובאט, המכונה "סיליקון אופטי", משתמש בתהליך המיקרו-ננו העדכני ביותר כדי לאדות את שכבת הסיליקון דו חמצני (SiO2) על מצע הסיליקון, לחבר את מצע הליתיום ניובאט בטמפרטורה גבוהה לבניית משטח מחשוף, ולבסוף לקלף. מחוץ לסרט הליתיום ניובאט. למאפנן ליתיום ניובאט הסרט הדק המוכן יש את היתרונות של ביצועים גבוהים, עלות נמוכה, גודל קטן, ייצור המוני ותאימות לטכנולוגיית CMOS, והוא פתרון תחרותי לחיבור אופטי מהיר בעתיד.
אם מרכז מהפכת האלקטרוניקה נקרא על שם חומר הסיליקון שאיפשר את זה, אז מהפכת הפוטוניקה עשויה להיות מיוחסת לחומר ליתיום ניובאט, המכונה "סיליקון אופטי" ליתיום ניובאט הוא חומר שקוף חסר צבע המשלב אפקטים פוטו-שבירה, לא ליניארי אפקטים, אפקטים אלקטרו-אופטיים, אפקטים אקוסטו-אופטיים, אפקטים פיזואלקטריים ואפקטים תרמיים. ניתן לשלוט רבות מתכונותיו על ידי הרכב הגבישים, סימום היסודות, בקרת מצב הערכיות וגורמים אחרים. הוא נמצא בשימוש נרחב להכנת מוליך גל אופטי, מתג אופטי, מאפנן פיזואלקטרי,אפנן אלקטרו-אופטי, מחולל הרמוני שני, מכפיל תדר לייזר ומוצרים נוספים. בתעשיית התקשורת האופטית, מאפננים הם שוק יישומים חשוב עבור ליתיום ניובאט.
זמן פרסום: 24 באוקטובר 2023