Sztabki LiNbO₃domieszkowane magnezem, 45°, cięcie w kształcie litery Z, 64°, orientacje cięcia w kształcie litery Y dla systemów komunikacyjnych 5G/6G

Sztabki LiNbO₃domieszkowane magnezem 45°Z-Cut 64°Y-Cut Orientacje dla systemów komunikacyjnych 5G/6G Wyróżniony obraz

Krótki opis:

Sztabka LiNbO3 (sztabka kryształu niobianu litu) jest podstawowym materiałem w zaawansowanej optoelektronice i technologiach kwantowych, znanym z wyjątkowych współczynników elektrooptycznych (γ₃₃= 30,9 pm/V), szerokiego zakresu przezroczystości (400–5200 nm) i 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 do komunikacji 5G/6G, fotoniki kwantowej i czujników przemysłowych. Ostatnie postępy w zakresie integracji heterogenicznej (np. kompozytowe wafle na bazie Si) i łagodzenia defektów (np. domieszkowanie Mg) jeszcze bardziej rozszerzyły jego zastosowanie w ekstremalnych środowiskach, takich jak czujniki wysokotemperaturowe (>400°C) i systemy lotnicze hartowane radiacyjnie.

Wyślij do nas e-mail

Cechy

Parametry techniczne

Struktura kryształu	Sześciokątny
Stała sieci	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650oC
Gęstość	7,45g/cm3
Temperatura Curie	610oC
Twardość	5,5 - 6 w skali 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
Poprzez szereg	0,4 ~ 5,0 um
Współczynnik refrakcji	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 efektywną generację drugiej harmonicznej (SHG) i optyczne oscylacje parametryczne (OPO) dla strojonych źródeł podczerwieni.

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

2. Wytrzymałość mechaniczna i termiczna:

Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (oś a), co zapewnia 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 na synchrotronie.

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 na osiągnięcie 30% wydajności przechowywania przy 1530 nm, co ma kluczowe znaczenie dla sieci kwantowych dalekiego zasięgu.

2. Systemy optoelektroniczne:

Modulatory dużej prędkości: X-cut LiNbO3 osiąga pasmo 40 GHz ze stratą wtrąceniową <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: współdomieszkowanie Fe/Mg zwiększa czułość (0,1% FS) w zastosowaniach inteligentnych sieci energetycznych.

Usługi i rozwiązania XKH

Nasze usługi w zakresie sztabek LiNbO3 są projektowane 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° cięcia Y, tolerancja kątowa ±0,01°.

Kontrola dopingu: 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 w trybie awaryjnym w ciągu 48 godzin w regionie Azji i Pacyfiku, Europie i Ameryce Północnej.

Konkurencyjne zalety

1. Efektywność kosztowa: wlewki 8-calowe redukują ilość odpadów materiałowych o 30% w porównaniu do alternatyw 4-calowych, co obniża koszty jednostkowe o 18%.

2. Metryki 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 -200–500°C przy odkształceniu <0,05%, co zostało potwierdzone w testach LiDAR w motoryzacji.

1. Zrównoważony rozwój: Metody przetwarzania, które można poddać recyklingowi, pozwalają na zmniejszenie zużycia wody o 40% i energii o 25%.

Wniosek

Sztabka LiNbO3 pozostaje materiałem z wyboru dla optoelektroniki nowej generacji, łącząc niezrównaną wydajność elektrooptyczną z niezawodnością klasy przemysłowej. Od obliczeń kwantowych po komunikację 6G, jej wszechstronność i skalowalność pozycjonują ją jako kluczowy czynnik umożliwiający przyszłe technologie. Współpracuj z nami, aby wykorzystać najnowocześniejsze domieszkowanie, łagodzenie defektów i heterogeniczne rozwiązania integracyjne dostosowane do potrzeb Twojej aplikacji.