PPLN RPE vågledarenheter

Förberedelsemetoden för litiumniobat (LiNbO3) optiska vågledare inkluderar protonutbyte. Inledningsvis utförs en kemisk reaktion mellan litiumniobatkristallen och en lämplig protonkälla, såsom bensoesyra, varvid vätejoner (protoner) ersätter litiumjoner på kristallens yta. Därefter utförs en glödgningsprocess för att återställa optisk olinjäritet, och denna process benämns Annealed Proton-Exchange (APE) vågledare. Reverse Proton Exchange (RPE) vågledare är ett efterföljande steg till APE, där litiumjoner byts tillbaka mot vätejoner. Detta steg används för att ytterligare förbättra fördelningen av vätejonkoncentrationen i vågledarområdet, vilket förbättrar symmetrin i vågledarens inre moder, vilket resulterar i bättre modmatchning för olika våglängder.
Periodisk polning uppnås genom kvasi-fasmatchningstekniker, där ett externt elektriskt fält appliceras på litiumniobatkristallen för att periodiskt vända den spontana polarisationsriktningen för kristallens ferroelektriska domäner. Detta löser problemet med fasfel och möjliggör frekvensomvandling för olika våglängder.
Baserat på periodiskt polade litiumniobat (PPLN) RPE-vågledare, i kommunikationsvåglängdsområdet 1550nm, kan överföringsförlusterna reduceras till så låga som 0.1dB/cm, och kopplingsförlusterna med optiska fibrer kan minimeras till 0.5dB. Dessa tekniska specifikationer har nått en internationellt ledande nivå.