Lingouri de LiNbO₃ dopate cu Mg, tăiere la 45°Z și orientare la 64°Y pentru sisteme de comunicații 5G/6G

Scurtă descriere:

Lingoul de LiNbO3 (lingou de cristal de niobat de litiu) este un material de bază în optoelectronica avansată și tehnologiile cuantice, renumit pentru coeficienții săi electro-optici excepționali (γ₃₃= 30,9 pm/V), gama largă de transparență (400–5.200 nm) și temperatura Curie ridicată (1210°C). Spre deosebire de materialele convenționale pe bază de siliciu, lingourile de LiNbO3 permit procesarea semnalelor de înaltă frecvență și fabricarea ghidurilor de undă cu apertură mare, ceea ce le face indispensabile pentru comunicațiile 5G/6G, fotonica cuantică și detectarea industrială. Progresele recente în integrarea eterogenă (de exemplu, napolitane compozite pe bază de Si) și atenuarea defectelor (de exemplu, doparea cu Mg) au extins și mai mult aplicabilitatea sa în medii extreme, cum ar fi senzorii la temperatură înaltă (>400°C) și sistemele aerospațiale rezistente la radiații.

Trimiteți-ne un e-mail

Caracteristici

Parametri tehnici

Structura cristalină	Hexagonal
Constanta rețelei	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650°C
Densitate	7,45 g / cm3
Temperatura Curie	610°C
Duritate	5,5 - 6 Mohs
Coeficientul de dilatare termică	aa = 1,61 x 10⁻⁶ / k ac = 4,1 x 10⁻⁶ / k
Rezistență	1015 Wm
Permitivitate	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Culoare	Incolor
Printr-o gamă de	0,4 ~ 5,0 µm
Indicele de refracție	nu = 2,176 ne = 2,180 @ 633 nm

Caracteristici tehnice cheie

Lingoul de LiNbO3 prezintă o serie de proprietăți superioare:

1. Performanță electro-optică:

Coeficient neliniar ridicat: d₃₃ = 34,4 pm/V, permițând generarea eficientă a armonicei secunde (SHG) și oscilația parametrică optică (OPO) pentru surse în infraroșu reglabile.

Transmisie în bandă largă: Absorbție minimă în spectrul vizibil (α < 0,1 dB/cm la 1550 nm), critică pentru amplificatoarele optice în bandă C și conversia cuantică de frecvență.

2. Robustețe mecanică și termică:

Expansiune termică redusă: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (axa a), asigurând compatibilitatea cu substraturile de siliciu din circuitele fotonice hibride.

Răspuns piezoelectric ridicat: g₃₃ > 20 mV/m, ideal pentru filtre cu unde acustice de suprafață (SAW) în sisteme mmWave de 5G.

3. Controlul defectelor:

Densitatea microțevilor: <0,1 cm⁻² (lingouri de 8 inci), validată prin difracție de raze X de sincrotron.

Rezistență la radiații: Distorsiune minimă a rețelei sub câmpuri electrice de 100 kV/cm, validată în teste de nivel aerospațial.

Aplicații strategice

Lingoul de LiNbO3 stimulează inovația în domenii de vârf:

1. Fotonică cuantică:

Surse cu un singur foton: Utilizând conversia descendentă neliniară, LiNbO3 permite generarea de perechi de fotoni înlănțuiți pentru sistemele de distribuție a cheilor cuantice (QKD).

Memorie cuantică: Integrarea cu fibrele dopate cu Er³⁺ atinge o eficiență de stocare de 30% la 1530 nm, esențială pentru rețelele cuantice la distanță lungă.

2. Sisteme optoelectronice:

Modulatoare de mare viteză: LiNbO3 cu cutare X atinge o lățime de bandă de 40 GHz cu o pierdere de inserție <1 dB, depășind performanța LiTaO3 în transceiverele optice de 400G.

Dublarea frecvenței laser: LiNbO3 dopat cu Mg (prag de 6%) reduce deteriorarea fotorefractivă, permițând o conversie stabilă de la 1064 nm la 532 nm în sistemele LiDAR.

3. Detecție industrială:

Senzori de presiune la temperatură înaltă: Funcționează continuu la 600°C, utilizând rezonanța piezoelectrică pentru monitorizarea conductelor de petrol/gaze.

Transformatoare de curent: Co-doparea Fe/Mg îmbunătățește sensibilitatea (0,1% FS) în aplicațiile de rețele inteligente.

Servicii și soluții XKH

Serviciile noastre pentru lingouri LiNbO3 sunt proiectate pentru scalabilitate și precizie:

1. Fabricație personalizată:

Opțiuni de dimensiuni: lingouri de 3–8 inci cu geometrii de tăiere X/Y/Z și tăiere Y la 42°, toleranță unghiulară de ±0,01°.

Controlul dopajului: Co-dopare Fe/Mg prin metoda Czochralski (interval de concentrație 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) pentru optimizarea rezistenței fotorefractive.

2. Procesare avansată:

Integrare eterogenă: napolitane compozite Si-LN (grosime 300–600 nm) cu conductivitate termică de până la 8,78 W/m·K pentru filtre SAW de înaltă frecvență.

Fabricarea ghidurilor de undă: Tehnicile de schimb de protoni (PE) și schimb invers de protoni (RPE) produc ghiduri de undă submicronice (Δn > 0,7) pentru modulatori electro-optici de 40 GHz.

3. Asigurarea calității:

Testare completă: Spectroscopia Raman (verificare politipică), XRD (cristalinitate) și AFM (morfologia suprafeței) asigură conformitatea cu MIL-PRF-4520J și JEDEC-033.

Logistică globală: Livrare la temperatură controlată (±0,5°C) și livrare de urgență în 48 de ore în Asia-Pacific, Europa și America de Nord.

Avantaje competitive

1. Eficiență a costurilor: Lingourile de 8 inch reduc risipa de material cu 30% în comparație cu alternativele de 4 inch, reducând costurile per unitate cu 18%.

2. Indicatori de performanță:

Lățime de bandă a filtrului SAW: >1,28 GHz (față de 0,8 GHz pentru LiTaO3), critică pentru benzile mmWave de 5G.

Cicluri termice: Rezistă la cicluri de -200–500°C cu o deformare <0,05%, validat în testele LiDAR auto.

1. Sustenabilitate: Metodele de procesare reciclabile reduc consumul de apă cu 40% și consumul de energie cu 25%.

Concluzie

Lingoul de LiNbO3 rămâne materialul preferat pentru optoelectronica de generație următoare, combinând performanța electro-optică de neegalat cu fiabilitatea de nivel industrial. De la calculul cuantic la comunicațiile 6G, versatilitatea și scalabilitatea sa îl poziționează ca un factor critic pentru tehnologiile viitoare. Colaborați cu noi pentru a valorifica soluții de dopare de ultimă generație, atenuare a defectelor și integrare eterogenă, adaptate nevoilor aplicației dumneavoastră.