Vlnovodná zařízení PPLN RPE Česká republika

Způsob přípravy optických vlnovodů z niobátu lithného (LiNbO3) zahrnuje výměnu protonů. Nejprve se provede chemická reakce mezi krystalem niobátu lithného a vhodným zdrojem protonů, jako je kyselina benzoová, přičemž vodíkové ionty (protony) nahrazují ionty lithia na povrchu krystalu. Následně je proveden proces žíhání, aby se obnovila optická nelinearita, a tento proces se nazývá vlnovod APE (Annealed Proton-Exchange). Vlnovod reverzní protonové výměny (RPE) je následným krokem k APE, kde jsou ionty lithia vyměněny zpět za vodíkové ionty. Tento krok se používá k dalšímu zlepšení distribuce koncentrace vodíkových iontů v oblasti vlnovodu, čímž se zlepší symetrie vlastních režimů vlnovodu, což vede k lepšímu přizpůsobení režimů pro různé vlnové délky.
Periodického pólování je dosaženo pomocí technik kvazifázového přizpůsobení, kdy se na krystal niobátu lithného aplikuje vnější elektrické pole, aby se periodicky obrátil směr spontánní polarizace feroelektrických domén krystalu. To řeší problém fázového nesouladu a umožňuje konverzi frekvence pro různé vlnové délky.
Na základě periodicky pólovaných lithium niobátových (PPLN) vlnovodů RPE lze v komunikačním vlnovém rozsahu 1550 nm snížit přenosové ztráty až na 0.1 dB/cm a vazební ztráty s optickými vlákny lze minimalizovat na 0.5 dB. Tyto technické specifikace dosáhly špičkové mezinárodní úrovně.