Lingots de LiNbO₃ dopats amb Mg amb tall a 45° en Z i 64° en Y per a sistemes de comunicació 5G/6G

Lingots de LiNbO₃ dopats amb Mg, tall a 45° en Z i tall a 64° en Y, per a sistemes de comunicació 5G/6G. Imatge destacada.

Descripció breu:

El lingot de LiNbO3 (lingot de cristall de niobat de liti) és un material fonamental en l'optoelectrònica avançada i les tecnologies quàntiques, reconegut pels seus excepcionals coeficients electroòptics (γ₃₃= 30,9 pm/V), l'ampli rang de transparència (400–5.200 nm) i l'alta temperatura de Curie (1210 °C). A diferència dels materials convencionals basats en silici, els lingots de LiNbO3 permeten el processament de senyals d'alta freqüència i la fabricació de guies d'ones de gran obertura, cosa que els fa indispensables per a les comunicacions 5G/6G, la fotònica quàntica i la detecció industrial. Els avenços recents en la integració heterogènia (per exemple, oblies compostes basades en Si) i la mitigació de defectes (per exemple, dopatge de Mg) han ampliat encara més la seva aplicabilitat a entorns extrems, com ara sensors d'alta temperatura (>400 °C) i sistemes aeroespacials endurits per radiació.

Envia'ns un correu electrònic

Característiques

Paràmetres tècnics

estructura cristal·lina	Hexagonal
Constant de xarxa	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650 °C
Densitat	7,45 g/cm3
Temperatura de Curie	610 °C
Duresa	5,5 - 6 Mohs
Coeficient de dilatació tèrmica	aa = 1,61 x 10⁻⁶ / k ac = 4,1 x 10⁻⁶ / k
Resistivitat	1015 Wm
Permitivitat	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Color	Incolor
A través d'una gamma de	0,4 ~ 5,0 µm
Índex de refracció	no = 2,176 ne = 2,180 @ 633 nm

Característiques tècniques clau

El lingot de LiNbO3 presenta un conjunt de propietats superiors:

1. Rendiment electroòptic:

Coeficient no lineal alt: d₃₃ = 34,4 pm/V, que permet una generació eficient de segon harmònic (SHG) i oscil·lació paramètrica òptica (OPO) per a fonts d'infrarojos sintonitzables.

Transmissió de banda ampla: Absorció mínima en l'espectre visible (α < 0,1 dB/cm a 1550 nm), crítica per als amplificadors òptics de banda C i la conversió de freqüència quàntica.

2. Robustesa mecànica i tèrmica:

Baixa expansió tèrmica: CTE = 14,4 × 10⁻⁶/K (eix a), cosa que garanteix la compatibilitat amb substrats de silici en circuits fotònics híbrids.

Alta resposta piezoelèctrica: g₃₃> 20 mV/m, ideal per a filtres d'ona acústica superficial (SAW) en sistemes mmWave de 5G.

3. Control de defectes:

Densitat del microtub: <0,1 cm⁻² (lingots de 8 polzades), validada mitjançant difracció de raigs X de sincrotró.

Resistència a la radiació: Mínima distorsió de la xarxa sota camps elèctrics de 100 kV/cm, validada en proves de grau aeroespacial.

Aplicacions estratègiques

El lingot de LiNbO3 impulsa la innovació en àmbits d'avantguarda:

1. Fotònica quàntica:

Fonts de fotó únic: Aprofitant la conversió descendent no lineal, LiNbO3 permet la generació de parells de fotons entrellaçats per a sistemes de distribució de claus quàntiques (QKD).

Memòria quàntica: la integració amb fibres dopades amb Er³⁺ aconsegueix una eficiència d'emmagatzematge del 30% a 1530 nm, cosa crítica per a les xarxes quàntiques de llarga distància.

2. Sistemes optoelectrònics:

Moduladors d'alta velocitat: el LiNbO3 X-cut aconsegueix un ample de banda de 40 GHz amb una pèrdua d'inserció de <1 dB, superant el LiTaO3 en transceptors òptics de 400G.

Duplicació de la freqüència làser: el LiNbO3 dopat amb Mg (llindar del 6%) redueix el dany fotorefractiu, permetent una conversió estable de 1064 nm a 532 nm en sistemes LiDAR.

3. Detecció industrial:

Sensors de pressió d'alta temperatura: funcionen contínuament a 600 °C, aprofitant la ressonància piezoelèctrica per a la monitorització d'oleoductes/gasoductes.

Transformadors de corrent: el codopatge de Fe/Mg millora la sensibilitat (0,1% FS) en aplicacions de xarxes intel·ligents.

Serveis i solucions XKH

Els nostres serveis de lingots de LiNbO3 estan dissenyats per a l'escalabilitat i la precisió:

1. Fabricació a mida:

Opcions de mida: lingots de 3 a 8 polzades amb geometries de tall X/Y/Z i tall Y de 42°, tolerància angular de ±0,01°.

Control del dopatge: Codopatge de Fe/Mg mitjançant el mètode de Czochralski (rang de concentració 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) per optimitzar la resistència fotorefractiva.

2. Processament avançat:

Integració heterogènia: oblies compostes de Si-LN (300–600 nm de gruix) amb conductivitat tèrmica de fins a 8,78 W/m·K per a filtres SAW d'alta freqüència.

Fabricació de guies d'ona: Les tècniques d'intercanvi de protons (PE) i d'intercanvi invers de protons (RPE) produeixen guies d'ona submicròniques (Δn > 0,7) per a moduladors electroòptics de 40 GHz.

3. Garantia de qualitat:

Proves de punta a punta: l'espectroscòpia Raman (verificació de politips), la XRD (cristal·linitat) i l'AFM (morfologia superficial) garanteixen el compliment de les normes MIL-PRF-4520J i JEDEC-033.

Logística global: enviaments amb temperatura controlada (±0,5 °C) i lliurament d'emergència en 48 hores a la regió Àsia-Pacífic, Europa i Amèrica del Nord.

Avantatges competitius

1. Eficiència de costos: els lingots de 8 polzades redueixen el malbaratament de material en un 30% en comparació amb les alternatives de 4 polzades, cosa que redueix els costos per unitat en un 18%.

2. Mètriques de rendiment:

Amplada de banda del filtre SAW: >1,28 GHz (enfront de 0,8 GHz per a LiTaO3), crític per a bandes d'ona mm 5G.

Cicle tèrmic: sobreviu a cicles de -200–500 °C amb una deformació <0,05 %, validat en proves LiDAR per a automoció.

1. Sostenibilitat: Els mètodes de processament reciclables redueixen el consum d'aigua en un 40% i el consum d'energia en un 25%.

Conclusió

El lingot de LiNbO3 continua sent el material preferit per a l'optoelectrònica de nova generació, combinant un rendiment electroòptic inigualable amb una fiabilitat de nivell industrial. Des de la computació quàntica fins a les comunicacions 6G, la seva versatilitat i escalabilitat el posicionen com un facilitador crític de les tecnologies futures. Associa't amb nosaltres per aprofitar solucions de dopatge, mitigació de defectes i integració heterogènia d'avantguarda adaptades a les necessitats de la teva aplicació.