PPLN RPE waveguide device

Kasama sa paraan ng paghahanda para sa lithium niobate (LiNbO3) optical waveguides ang pagpapalitan ng proton. Sa una, ang isang kemikal na reaksyon ay isinasagawa sa pagitan ng lithium niobate na kristal at isang angkop na mapagkukunan ng proton, tulad ng benzoic acid, kung saan ang mga hydrogen ions (protons) ay pinapalitan ang mga lithium ions sa ibabaw ng kristal. Kasunod nito, ang isang proseso ng pagsusubo ay isinasagawa upang maibalik ang optical nonlinearity, at ang prosesong ito ay tinutukoy bilang Annealed Proton-Exchange (APE) waveguide. Ang Reverse Proton Exchange (RPE) waveguide ay isang kasunod na hakbang sa APE, kung saan ang mga lithium ions ay ipinagpapalit pabalik para sa mga hydrogen ions. Ang hakbang na ito ay ginagamit upang higit pang pagbutihin ang pamamahagi ng konsentrasyon ng hydrogen ion sa rehiyon ng waveguide, pagpapahusay ng simetrya ng mga intrinsic na mode ng waveguide, na nagreresulta sa mas mahusay na pagtutugma ng mode para sa iba't ibang mga wavelength.
Ang periodic poling ay nakakamit sa pamamagitan ng quasi-phase matching techniques, kung saan ang isang panlabas na electric field ay inilalapat sa lithium niobate crystal upang pana-panahong baligtarin ang kusang polarisasyon na direksyon ng mga ferroelectric na domain ng kristal. Nilulutas nito ang problema sa hindi pagkakatugma ng phase, na nagpapagana ng conversion ng dalas para sa iba't ibang mga wavelength.
Batay sa mga pana-panahong poled lithium niobate (PPLN) RPE waveguides, sa hanay ng wavelength ng komunikasyon na 1550nm, ang pagkalugi ng transmission ay maaaring bawasan sa kasingbaba ng 0.1dB/cm, at ang pagkalugi ng pagkabit na may mga optical fiber ay maaaring mabawasan sa 0.5dB. Ang mga teknikal na pagtutukoy na ito ay umabot sa isang pang-internasyonal na nangungunang antas.