PPLN RPE-Wellenleitergeräte Deutschland

Die Herstellungsmethode für optische Wellenleiter aus Lithiumniobat (LiNbO3) umfasst den Protonenaustausch. Zunächst findet eine chemische Reaktion zwischen dem Lithiumniobatkristall und einer geeigneten Protonenquelle, beispielsweise Benzoesäure, statt, wobei Wasserstoffionen (Protonen) Lithiumionen auf der Kristalloberfläche ersetzen. Anschließend wird ein Temperprozess durchgeführt, um die optische Nichtlinearität wiederherzustellen. Dieser Prozess wird als Annealed Proton-Exchange (APE)-Wellenleiter bezeichnet. Der Reverse Proton Exchange (RPE)-Wellenleiter ist ein Folgeschritt zum APE, bei dem Lithiumionen wieder gegen Wasserstoffionen ausgetauscht werden. Dieser Schritt wird verwendet, um die Verteilung der Wasserstoffionenkonzentration im Wellenleiterbereich weiter zu verbessern und die Symmetrie der intrinsischen Moden des Wellenleiters zu verbessern, was zu einer besseren Modenanpassung für verschiedene Wellenlängen führt.
Periodische Polung wird durch Quasi-Phasenanpassungstechniken erreicht, bei denen ein externes elektrisches Feld an den Lithiumniobat-Kristall angelegt wird, um die spontane Polarisationsrichtung der ferroelektrischen Domänen des Kristalls periodisch umzukehren. Dies löst das Problem der Phasenfehlanpassung und ermöglicht die Frequenzumwandlung für verschiedene Wellenlängen.
Basierend auf periodisch gepolten RPE-Wellenleitern aus Lithiumniobat (PPLN) können im Kommunikationswellenlängenbereich von 1550 nm Übertragungsverluste auf bis zu 0.1 dB/cm reduziert werden, und Kopplungsverluste mit optischen Fasern können auf 0.5 dB minimiert werden. Diese technischen Spezifikationen haben ein international führendes Niveau erreicht.