Mg-dopirani LiNbO₃ingoti s orijentacijom 45°Z-reza i 64°Y-reza za 5G/6G komunikacijske sustave
Tehnički parametri
Kristalna struktura | Šesterokutni |
Konstanta rešetke | a = 5,154 Å c = 13,783 Å |
Mp | 1650°C |
Gustoća | 7,45 g/cm3 |
Curiejeva temperatura | 610°C |
Tvrdoća | 5,5 - 6 Mohsova skala |
Koeficijent toplinskog širenja | aa = 1,61 x 10⁻⁶ / k ac = 4,1 x 10⁻⁶ / k |
Otpornost | 1015 Wm |
Permitivnost | es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46 |
Boja | Bezbojno |
Kroz niz | 0,4 ~ 5,0 um |
Indeks loma | ne = 2,176 ne = 2,180 @ 633 nm |
Ključne tehničke karakteristike
LiNbO3 ingot pokazuje niz vrhunskih svojstava:
1. Elektrooptičke performanse:
Visoki nelinearni koeficijent: d₃₃ = 34,4 pm/V, što omogućuje učinkovito generiranje drugog harmonika (SHG) i optičke parametarske oscilacije (OPO) za podesive infracrvene izvore.
Širokopojasni prijenos: Minimalna apsorpcija u vidljivom spektru (α < 0,1 dB/cm na 1550 nm), kritična za optička pojačala C-pojasa i kvantnu pretvorbu frekvencija.
2. Mehanička i toplinska robusnost:
Nisko toplinsko širenje: CTE = 14,4 × 10⁻⁶/K (a-os), što osigurava kompatibilnost sa silicijskim podlogama u hibridnim fotonskim krugovima.
Visoki piezoelektrični odziv: g₃₃ > 20 mV/m, idealno za filtere površinskih akustičnih valova (SAW) u 5G mmWave sustavima.
3. Kontrola nedostataka:
Gustoća mikrocijevi: <0,1 cm⁻² (ingoti od 8 inča), potvrđeno sinkrotronskom rendgenskom difrakcijom.
Otpornost na zračenje: Minimalno izobličenje rešetke pod električnim poljima od 100 kV/cm, potvrđeno ispitivanjem zrakoplovne klase.
Strateške primjene
LiNbO3 ingot potiče inovacije u najsuvremenijim područjima:
1. Kvantna fotonika:
Izvori jednog fotona: Iskorištavanjem nelinearne konverzije prema dolje, LiNbO3 omogućuje generiranje isprepletenih fotonskih parova za sustave kvantne distribucije ključeva (QKD).
Kvantna memorija: Integracija s vlaknima dopiranim Er³⁺ postiže 30% učinkovitosti pohrane na 1530 nm, što je ključno za kvantne mreže na velike udaljenosti.
2. Optoelektronički sustavi:
Modulatori velike brzine: X-cut LiNbO3 postiže propusnost od 40 GHz s gubitkom umetanja <1 dB, nadmašujući LiTaO3 u 400G optičkim primopredajnicima.
Udvostručenje laserske frekvencije: LiNbO3 dopiran Mg-om (prag od 6%) smanjuje fotorefraktivna oštećenja, omogućujući stabilnu konverziju od 1064 nm → 532 nm u LiDAR sustavima.
3. Industrijska detekcija:
Senzori tlaka za visoke temperature: Rade kontinuirano na 600 °C, koristeći piezoelektričnu rezonancu za praćenje naftovoda/plinovoda.
Strujni transformatori: Fe/Mg ko-dopiranje povećava osjetljivost (0,1% FS) u primjenama pametnih mreža.
XKH usluge i rješenja
Naše usluge za LiNbO3 ingote su osmišljene za skalabilnost i preciznost:
1. Izrada po narudžbi:
Opcije veličine: Ingoti od 3–8 inča s geometrijama X/Y/Z-reza i 42°Y-reza, kutna tolerancija ±0,01°.
Kontrola dopinga: Fe/Mg ko-dopiranje Czochralskijevom metodom (raspon koncentracija 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) za optimizaciju fotorefraktivnog otpora.
2. Napredna obrada:
Heterogena integracija: Si-LN kompozitne pločice (debljine 300–600 nm) s toplinskom vodljivošću do 8,78 W/m·K za visokofrekventne SAW filtere.
Izrada valovoda: Tehnike protonske izmjene (PE) i obrnute protonske izmjene (RPE) daju submikronske valovode (Δn > 0,7) za elektrooptičke modulatore od 40 GHz.
3. Osiguranje kvalitete:
Ispitivanje od početka do kraja: Ramanova spektroskopija (provjera politipa), XRD (kristalnost) i AFM (morfologija površine) osiguravaju usklađenost s MIL-PRF-4520J i JEDEC-033.
Globalna logistika: Dostava uz kontroliranu temperaturu (±0,5 °C) i hitna dostava u roku od 48 sati diljem Azije i Pacifika, Europe i Sjeverne Amerike.
Konkurentske prednosti
1. Troškovna učinkovitost: Ingoti od 8 inča smanjuju otpad materijala za 30% u usporedbi s alternativama od 4 inča, snižavajući troškove po jedinici za 18%.
2. Metrike performansi:
Propusnost SAW filtra: >1,28 GHz (u usporedbi s 0,8 GHz za LiTaO3), kritično za 5G mmWave pojaseve.
Termički ciklusi: Otporan na cikluse od -200 do 500 °C s <0,05% deformacije, potvrđeno LiDAR testiranjem u automobilskoj industriji.
1. Održivost: Reciklirajuće metode obrade smanjuju potrošnju vode za 40% i potrošnju energije za 25%.
Zaključak
LiNbO3 ingot ostaje materijal izbora za optoelektroniku sljedeće generacije, kombinirajući neusporedive elektrooptičke performanse s pouzdanošću industrijske razine. Od kvantnog računarstva do 6G komunikacija, njegova svestranost i skalabilnost pozicioniraju ga kao ključnog pokretača budućih tehnologija. Surađujte s nama kako biste iskoristili najsuvremenija rješenja za dopiranje, ublažavanje nedostataka i heterogenu integraciju prilagođena potrebama vaše primjene.


