Produktübersicht

TFLN (Thin-Film Lithium Niobate on Insulator) and TFLT (Thin-Film Lithium Tantalate on Insulator) are high-quality single-crystal thin films fabricated on insulating substrates using advanced smart-cut (ion-slicing) technologyDiese Materialien kombinieren die außergewöhnlichen Eigenschaften von Lithiumniobat (LiNbO3) und Lithiumtantalat (LiTaO3) mit den Vorteilen der Dünnschichtintegration und ermöglichen eine kompakte,Hochleistungs-Fotonische Geräte.

Durch die Integration kristalliner dünner Filme in Isolierplattformen bieten sowohl TFLN als auch TFLT eine hervorragende optische Einschränkung, einen geringen Ausbreitungsverlust,und Kompatibilität mit modernen Halbleiterherstellungsprozessen, so dass sie ideal für die integrierte Photonik der nächsten Generation geeignet sind.

Wesentliche Merkmale des Materials

TFLN (Dünnfilm-Lithiumniobat)

• Ausgezeichneter elektrooptischer Koeffizient:r33 ≈ 30 ≈ 80 pm/V
• Starker nichtlinearer Effekt zweiter Ordnung (χ2)
• Ultra-schnelle Modulationsfähigkeit:Bandbreite von mehr als 100 GHz
• Niedriger optischer Verlust und hohe optische Einschränkung
• Ideal für Hochgeschwindigkeits- und Quantenfotonenanwendungen

TFLT (Dünnfilm-Lithium-Tantalat)

• Weitere optische Transparenz (insbesondere im mittleren Infrarot)
• Hohe Laserschadensschwelle:> 500 MW/cm2
• Ausgezeichnete thermische Stabilität:dN/dT ≈ 1,5 × 10−5 /K
• Überlegene Leistung bei hoher optischer Leistung
• Hohe Eignung für raue Umgebungen und hochenergetische Systeme

Arbeitsprinzip

Sowohl TFLN als auch TFLT arbeiten auf der Grundlage ihrer starken elektrooptischen und nichtlinearen optischen Effekte:

• Elektrooptische Wirkung: Externe elektrische Felder verändern den Brechungsindex und ermöglichen eine schnelle optische Modulation.
• Nichtlinearität zweiter Ordnung (χ2): Ermöglicht Frequenzumwandlungsprozesse wie die zweite harmonische Erzeugung (SHG), die Summe/Differenz Frequenzgenerierung und die Erzeugung von verflochtenen Photonpaaren.
• Wellenleitungs-Einsperrung: Die Dünnschichtstruktur erhöht die Wirksamkeit der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie und reduziert die Größe des Geräts erheblich und verbessert gleichzeitig die Leistung.

Anwendungen

TFLN-Anträge

• Hochgeschwindigkeitsoptische Modulatoren (100G / 400G / 800G Kommunikationssysteme)
• integrierte Photonische Schaltungen (PIC)
• Quantenoptik (verwickelte Photonquellen, Quantenfrequenzumwandlung)
• Mikrowellenphotonik
• Optische Signalverarbeitung

TFLT-Anwendungen

• Mittlere Infrarot-Sensorik und Spektroskopie
• Hochleistungslasersysteme
• Akustisch-optische (AO) und elektrooptische Hybridgeräte
• Infrarotbildgebung und -erkennung
• Photonische Systeme für raue Umgebungen

Vorteile

• CMOS-kompatible Herstellung: Ermöglicht eine skalierbare Produktion auf Waferebene
• Hohe Integrationsdichte: Unterstützt kompakte Photonenkreise
• Niedriger Energieverbrauch: Effiziente Modulation und nichtlineare Umwandlung
• Ausgezeichnete Zuverlässigkeit: Stabile Leistung unter unterschiedlichen thermischen und optischen Bedingungen
• Materialvielseitigkeit: Ergänzende Stärken zwischen TFLN und TFLT

Zusammenfassung des Vergleichs

Häufig gestellte Fragen

F1: Was ist der Hauptunterschied zwischen TFLN und TFLT?
TFLN konzentriert sich auf ultraschnelle elektrooptische Modulation und Quantenphotonik, während TFLT eine bessere Leistung in mittleren Infrarot-Anwendungen und Hochleistungsoptischen Umgebungen bietet.

F2: Sind diese Materialien mit der Herstellung von Halbleitern kompatibel?
Ja, sowohl TFLN als auch TFLT sind mit CMOS-Prozessen voll kompatibel und ermöglichen eine groß angelegte Integration.

F3: Kann TFLN für Quantenanwendungen verwendet werden?
Ja, seine starke χ2-Nichtlinearität macht ihn ideal für die Erzeugung von verflochtenen Photonpaaren und die Durchführung der Quantenfrequenzumwandlung.