Panoramica del prodotto

TFLN (Niobato di litio a film sottile su isolante) e TFLT (Tantalato di litio a film sottile su isolante) sono film sottili monocristallini di alta qualità fabbricati su substrati isolanti utilizzando l'avanzata tecnologia smart-cut (ion-slicing). Questi materiali combinano le eccezionali proprietà intrinseche del niobato di litio (LiNbO₃) e del tantalato di litio (LiTaO₃) con i vantaggi dell'integrazione a film sottile, consentendo dispositivi fotonici compatti e ad alte prestazioni.

Integrando film sottili cristallini su piattaforme isolanti, sia TFLN che TFLT offrono un eccellente confinamento ottico, bassa perdita di propagazione e compatibilità con i moderni processi di fabbricazione dei semiconduttori, rendendoli ideali per la fotonica integrata di prossima generazione.

Caratteristiche chiave del materiale

TFLN (Niobato di litio a film sottile)

• Eccezionale coefficiente elettro-ottico: r₃₃ ≈ 30–80 pm/V
• Forte effetto non lineare di secondo ordine (χ²)
• Capacità di modulazione ultraveloce: banda passante 100 GHz+
• Bassa perdita ottica e alto confinamento ottico
• Ideale per applicazioni fotoniche quantistiche e ad alta velocità

TFLT (Tantalato di litio a film sottile)

• Ampio intervallo di trasparenza ottica (soprattutto nel medio infrarosso)
• Alta soglia di danno laser: >500 MW/cm²
• Eccellente stabilità termica: dn/dT ≈ 1.5 × 10⁻⁵ /K
• Prestazioni superiori in condizioni di alta potenza ottica
• Forte idoneità per ambienti difficili e sistemi ad alta energia

Principio di funzionamento

Sia TFLN che TFLT operano sulla base dei loro forti effetti ottici elettro-ottici e non lineari:

• Effetto elettro-ottico: I campi elettrici esterni modificano l'indice di rifrazione, consentendo la modulazione ottica ad alta velocità.
• Non linearità di secondo ordine (χ²): Abilita processi di conversione di frequenza come la generazione di seconda armonica (SHG), la generazione di frequenza somma/differenza e la produzione di coppie di fotoni entangled.
• Confinamento della guida d'onda: La struttura a film sottile migliora l'efficienza dell'interazione luce-materia, riducendo significativamente le dimensioni del dispositivo e migliorando le prestazioni.

Applicazioni

Applicazioni TFLN

• Modulatori ottici ad alta velocità (sistemi di comunicazione 100G / 400G / 800G)
• Circuiti fotonici integrati (PIC)
• Ottica quantistica (sorgenti di fotoni entangled, conversione di frequenza quantistica)
• Fotonica a microonde
• Elaborazione di segnali ottici

Applicazioni TFLT

• Rilevamento e spettroscopia nel medio infrarosso
• Sistemi laser ad alta potenza
• Dispositivi ibridi acusto-ottici (AO) ed elettro-ottici
• Imaging e rilevamento infrarosso
• Sistemi fotonici in ambienti difficili

Vantaggi

• Fabbricazione compatibile con CMOS: Consente produzione scalabile a livello di wafer
• Alta densità di integrazione: Supporta circuiti fotonici compatti
• Basso consumo energetico: Modulazione efficiente e conversione non lineare
• Eccellente affidabilità: Prestazioni stabili in condizioni termiche e ottiche variabili
• Versatilità del materiale: Punti di forza complementari tra TFLN e TFLT

Riepilogo del confronto

FAQ

D1: Qual è la differenza principale tra TFLN e TFLT?
TFLN si concentra sulla modulazione elettro-ottica ultraveloce e sulla fotonica quantistica, mentre TFLT offre prestazioni migliori nelle applicazioni nel medio infrarosso e in ambienti ottici ad alta potenza.

D2: Questi materiali sono compatibili con la fabbricazione di semiconduttori?
Sì, sia TFLN che TFLT sono completamente compatibili con i processi CMOS, consentendo l'integrazione su larga scala.

D3: Il TFLN può essere utilizzato per applicazioni quantistiche?
Sì, la sua forte non linearità χ² lo rende ideale per generare coppie di fotoni entangled ed eseguire la conversione di frequenza quantistica.