Wlewki LiNbO₃ z domieszką magnezu, orientacje cięcia 45°Z, orientacje cięcia 64°Y dla systemów komunikacyjnych 5G/6G

Wlewki LiNbO₃ domieszkowane magnezem, orientacje cięcia 45°Z i 64°Y dla systemów komunikacyjnych 5G/6G. Obraz wyróżniony

Krótki opis:

Sztabka LiNbO3 (kryształ niobianu litu) to podstawowy materiał w zaawansowanej optoelektronice i technologiach kwantowych, znany z wyjątkowych współczynników elektrooptycznych (γ₃₃= 30,9 pm/V), szerokiego zakresu przezroczystości (400–5200 nm) oraz wysokiej temperatury Curie (1210°C). W przeciwieństwie do konwencjonalnych materiałów na bazie krzemu, sztabki LiNbO3 umożliwiają przetwarzanie sygnałów o wysokiej częstotliwości i wytwarzanie falowodów o dużej aperturze, co czyni je niezbędnymi w komunikacji 5G/6G, fotonice kwantowej i czujnikach przemysłowych. Ostatnie postępy w integracji heterogenicznej (np. w kompozytowych płytkach krzemowych) i ograniczaniu defektów (np. domieszkowanie magnezem) dodatkowo rozszerzyły jego zastosowanie w ekstremalnych warunkach, takich jak czujniki wysokotemperaturowe (>400°C) i systemy lotnicze i kosmiczne utwardzone radiacyjnie.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Parametry techniczne

Struktura kryształu	Sześciokątny
Stała sieci	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650°C
Gęstość	7,45 g/cm3
Temperatura Curie	610°C
Twardość	5,5 - 6 Mohsa
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	aa = 1,61 x 10 -6 / k ac = 4,1 x 10 -6 / k
Oporność	1015 Wm
Przepuszczalność	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Kolor	Bezbarwny
Przez szereg	0,4 ~ 5,0 um
Współczynnik załamania światła	nie = 2,176 ne = 2,180 przy 633 nm

Kluczowe cechy techniczne

Sztabka LiNbO3 charakteryzuje się szeregiem doskonałych właściwości:

1. Wydajność elektrooptyczna:

Wysoki współczynnik nieliniowy: d₃₃= 34,4 pm/V, umożliwiający wydajną generację drugiej harmonicznej (SHG) i optyczne oscylacje parametryczne (OPO) dla strojonych źródeł podczerwieni.

Transmisja szerokopasmowa: Minimalna absorpcja w widmie widzialnym (α < 0,1 dB/cm przy 1550 nm), krytyczna dla wzmacniaczy optycznych pasma C i konwersji częstotliwości kwantowych.

2. Wytrzymałość mechaniczna i termiczna:

Niska rozszerzalność cieplna: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (oś a), zapewniająca kompatybilność z podłożami krzemowymi w hybrydowych obwodach fotonicznych.

Wysoka odpowiedź piezoelektryczna: g₃₃> 20 mV/m, idealna do filtrów powierzchniowych fal akustycznych (SAW) w systemach 5G mmWave.

3. Kontrola wad:

Gęstość mikrorury: <0,1 cm⁻² (sztabki 8-calowe), potwierdzona metodą dyfrakcji rentgenowskiej synchrotronowej.

Odporność na promieniowanie: minimalne odkształcenie sieci w polach elektrycznych o natężeniu 100 kV/cm, potwierdzone badaniami na poziomie lotniczym.

Zastosowania strategiczne

Sztabki LiNbO3 napędzają innowacje w najnowocześniejszych dziedzinach:

1. Fotonika kwantowa:

Źródła pojedynczych fotonów: wykorzystując nieliniową konwersję w dół, LiNbO3 umożliwia generację splątanych par fotonów dla systemów dystrybucji klucza kwantowego (QKD).

Pamięć kwantowa: integracja z włóknami domieszkowanymi Er³⁺ pozwala osiągnąć 30% wydajność przechowywania przy 1530 nm, co ma kluczowe znaczenie dla sieci kwantowych o dużym zasięgu.

2. Systemy optoelektroniczne:

Modulatory dużej prędkości: X-cut LiNbO3 osiąga pasmo 40 GHz przy stratach wtrąceniowych <1 dB, co przewyższa LiTaO3 w transceiverach optycznych 400G.

Podwojenie częstotliwości lasera: LiNbO3 domieszkowany magnezem (próg 6%) redukuje uszkodzenia fotorefrakcyjne, umożliwiając stabilną konwersję 1064 nm → 532 nm w systemach LiDAR.

3. Czujniki przemysłowe:

Czujniki ciśnienia wysokotemperaturowego: działają w trybie ciągłym w temperaturze 600°C, wykorzystując rezonans piezoelektryczny do monitorowania rurociągów naftowych/gazowych.

Transformatory prądowe: domieszkowanie Fe/Mg zwiększa czułość (0,1% FS) w zastosowaniach inteligentnych sieci.

Usługi i rozwiązania XKH

Nasze usługi w zakresie sztabek LiNbO3 są zaprojektowane z myślą o skalowalności i precyzji:

1. Produkcja niestandardowa:

Opcje rozmiarów: wlewki o średnicy 3–8 cali z geometrią cięcia X/Y/Z i 42°-Y, tolerancja kątowa ±0,01°.

Kontrola domieszkowania: współdomieszkowanie Fe/Mg metodą Czochralskiego (zakres stężeń 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) w celu optymalizacji oporu fotorefrakcyjnego.

2. Zaawansowane przetwarzanie:

Integracja heterogeniczna: kompozytowe płytki Si-LN (grubość 300–600 nm) o przewodności cieplnej do 8,78 W/m·K do filtrów SAW o wysokiej częstotliwości.

Produkcja falowodów: Techniki wymiany protonów (PE) i odwrotnej wymiany protonów (RPE) pozwalają na produkcję falowodów submikronowych (Δn >0,7) dla modulatorów elektrooptycznych 40 GHz.

3. Zapewnienie jakości:

Kompleksowe testy: spektroskopia Ramana (weryfikacja politypu), XRD (krystaliczność) i AFM (morfologia powierzchni) zapewniają zgodność z normami MIL-PRF-4520J i JEDEC-033.

Globalna logistyka: wysyłka w kontrolowanej temperaturze (±0,5°C) i dostawa awaryjna w ciągu 48 godzin w regionie Azji i Pacyfiku, Europie i Ameryce Północnej.

Przewagi konkurencyjne

1. Oszczędność kosztów: wlewki 8-calowe redukują ilość odpadów materiałowych o 30% w porównaniu z alternatywami 4-calowymi, co obniża koszty jednostkowe o 18%.

2. Wskaźniki wydajności:

Szerokość pasma filtru SAW: >1,28 GHz (w porównaniu z 0,8 GHz dla LiTaO3), krytyczna dla pasm mmWave 5G.

Cykle termiczne: Wytrzymuje cykle od -200 do 500°C przy odkształceniu <0,05%, potwierdzone testami LiDAR w przemyśle motoryzacyjnym.

1. Zrównoważony rozwój: Metody przetwarzania materiałów nadających się do recyklingu pozwalają na redukcję zużycia wody o 40% i energii o 25%.

Wniosek

Sztabki LiNbO3 pozostają materiałem pierwszego wyboru w optoelektronice nowej generacji, łącząc niezrównaną wydajność elektrooptyczną z niezawodnością klasy przemysłowej. Od komputerów kwantowych po komunikację 6G, ich wszechstronność i skalowalność czynią je kluczowym czynnikiem rozwoju technologii przyszłości. Współpracuj z nami, aby wykorzystać najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie domieszkowania, redukcji defektów i heterogenicznej integracji, dopasowane do potrzeb Twojej aplikacji.