Y9T312 华为下移电极增强铌酸锂调制效率

更新时间:2023-11-08 08:11:52 阅读量:857

今年的11月3号,华为公开的专利信息,把铌酸锂调制器的电极下移,可增强~30%的调制效率


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Y9T309 浙大0.7V.cm的TFLN铌酸锂调制器,选择的介电常数比较大并且折射率更低的材料做包层,可提高调制效率。

讨论了比氧化硅介电常数3.9更大一些的材料,如氮化硅的7,氧化铝的10.3等等,华为这个包层如果按照仿真采用的钛酸钙的话,介电常数更大。


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对比一下,钛酸钙具有更低的折射率,更大的节点常数。这是对于提高电光效率而言的参数。

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钛酸钙还有俩好处,是与可靠性相关,虽然他家专利没有提,按照之前的业内瓶颈,铌酸锂的热膨胀系数很大,比石英SiO2,硅Si,氧化铝Al2O3等材料的膨胀系数更大,非常容易导致内应力产生可靠性风险。

钛酸钙是钙钛矿结构,铌酸锂的钙钛矿结构的变形钙铁矿结构,二者的晶格基本适配,并且,钛酸钙的热膨胀系数是9 ppm/℃,比氧化硅、氧化铝都大,与铌酸锂的15 ppm/℃更为接近,内应力降低。

并且,下图蓝色是铌酸锂,不再采用业内常见的脊型结构,而是采用铌酸锂的条型波导,对可靠性而言,更好,不易出现薄片裂纹。

电极下移,远离光学波导,避免电极产生的吸收损耗。下移之后,就不需要像Y9T309结构的电极拉远,可以更近一些,也就是Y9Y109增大ε,而华为这个采用更大的ε,以及更大的E,从而εE的乘积更大。


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这种结构,无论是Z cut的垂直电场,还是X cut的水平电场,都可以增强。


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如果是x cut,除了横向的电极分布,可以在横向电极下移后,增加Z字分布,利用垂直方向将横向电场拉向铌酸锂波导区域,顶部加电极,可以再次将电场上移,增强铌酸锂波导区与电场横向分布的重叠比例


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