Mg-Doped LiNbO₃Ingots 45°Z-Cut 64°Y-Cut Orientations Para sa 5G/6G Communication System

Maikling Paglalarawan:

Ang LiNbO3 Ingot (Lithium Niobate Crystal Ingot) ay isang cornerstone na materyal sa mga advanced na optoelectronics at quantum na teknolohiya, na kilala sa pambihirang electro-optic coefficient nito (γ₃₃= 30.9 pm/V), malawak na hanay ng transparency (400–5,200 nm), at mataas na temperatura ng Curie (1210°C). Hindi tulad ng mga conventional silicone-based na materyales, ang LiNbO3 ingots ay nagbibigay-daan sa high-frequency signal processing at large-aperture waveguide fabrication, na ginagawa itong kailangang-kailangan para sa 5G/6G na komunikasyon, quantum photonics, at industrial sensing. Ang mga kamakailang pagsulong sa heterogenous integration (hal., Si-based composite wafers) at defect mitigation (hal., Mg doping) ay higit na nagpalawak ng applicability nito sa matinding kapaligiran, tulad ng high-temperature (>400°C) sensor at radiation-hardened aerospace system.

Magpadala ng email sa amin

Mga tampok

Mga teknikal na parameter

Istraktura ng kristal	Heksagonal
Pana-panahong sala-sala	a = 5.154 Å c = 13.783 Å
Mp	1650 o C
Densidad	7.45 g / cm3
Temperatura ng Curie	610 o C
Katigasan	5.5 - 6 Mohs
Thermal expansion coefficient	aa = 1.61 x 10 -6 / k ac = 4.1 x 10 -6 / k
Resistivity	1015 Wm
Pagpapahintulot	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Kulay	Walang kulay
Sa pamamagitan ng hanay ng	0.4 ~ 5.0 um
Index ng repraksyon	hindi = 2.176 ne = 2.180 @ 633 nm

Pangunahing Teknikal na Katangian

Ang LiNbO3 Ingot ay nagpapakita ng isang hanay ng mga superior na katangian:

1. Pagganap ng Electro-Optic:

Mataas na Nonlinear Coefficient: d₃₃= 34.4 pm/V, na nagpapagana ng mahusay na second harmonic generation (SHG) at optical parametric oscillation (OPO) para sa tunable infrared sources .

Broadband Transmission: Minimal na pagsipsip sa nakikitang spectrum (α <0.1 dB/cm sa 1550 nm), kritikal para sa C-band optical amplifier at quantum frequency conversion .

2. Mechanical at Thermal Robustness:

Mababang Thermal Expansion: CTE = 14.4×10⁻⁶/K (a-axis), tinitiyak ang pagiging tugma sa mga substrate ng silicon sa mga hybrid na photonic circuit .

Mataas na Tugon sa Piezoelectric: g₃₃> 20 mV/m, perpekto para sa mga filter ng surface acoustic wave (SAW) sa mga 5G mmWave system .

3. Pagkontrol ng Depekto:

Densidad ng Micropipe: <0.1 cm⁻²(8-inch ingots), na-validate sa pamamagitan ng synchrotron X-ray diffraction .

Radiation Resistance: Minimal na distortion ng sala-sala sa ilalim ng 100 kV/cm electric field, na-validate sa aerospace-grade testing .

Mga Madiskarteng Aplikasyon

Ang LiNbO3 Ingot ay nagtutulak ng pagbabago sa mga makabagong domain:

1. Quantum Photonics:

Mga Pinagmumulan ng Single-Photon: Ang paggamit ng nonlinear down-conversion, ang LiNbO3 ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng entangled photon pair para sa mga quantum key distribution (QKD) system .

Quantum Memory: Ang pagsasama sa Er³⁺-doped fibersay nakakamit ng 30% storage efficiency sa 1530 nm, kritikal para sa malayuang quantum network .

2. Mga Sistemang Optoelectronic:

Mga High-Speed Modulators: Nakakamit ng X-cut LiNbO3 ang 40 GHz bandwidth na may <1 dB insertion loss, na mas mataas ang performance ng LiTaO3 sa 400G optical transceiver .

Pagdoble ng Dalas ng Laser: Ang Mg-doped LiNbO3 (6% threshold) ay binabawasan ang photorefractive na pinsala, na nagpapagana ng stable na 1064 nm → 532 nm na conversion sa mga LiDAR system .

3. Industrial Sensing:

Mga High-Temperature Pressure Sensor: Patuloy na gumagana sa 600°C, na gumagamit ng piezoelectric resonance para sa pagsubaybay sa pipeline ng langis/gas.

Mga Kasalukuyang Transformer: Pinahuhusay ng co-doping ng Fe/Mg ang sensitivity (0.1% FS) sa mga smart grid application .

Mga Serbisyo at Solusyon ng XKH

Ang aming mga serbisyo ng LiNbO3 Ingot ay inengineered para sa scalability at precision:

1. Custom na Paggawa:

Mga Opsyon sa Laki: 3–8-pulgadang ingot na may X/Y/Z-cut at 42°Y-cut geometries, ±0.01° angular tolerance .

Doping Control: Fe/Mg co-doping sa pamamagitan ng Czochralski method (concentration range 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) para ma-optimize ang photorefractive resistance .

2. Advanced na Pagproseso:

Heterogenous Integration: Si-LN composite wafers (300–600 nm kapal) na may thermal conductivity hanggang 8.78 W/m·K para sa high-frequency na SAW filter .

Waveguide Fabrication: Proton exchange (PE) at reverse proton exchange (RPE) techniques yield submicron waveguides (Δn >0.7) para sa 40 GHz electro-optic modulators .

3. Quality Assurance:

End-to-End Testing: Tinitiyak ng Raman spectroscopy (polytype verification), XRD (crystallinity), at AFM (surface morphology) ang pagsunod sa MIL-PRF-4520J at JEDEC-033 .

Global Logistics: Pagpapadala na kinokontrol ng temperatura (±0.5°C) at 48-oras na emergency na paghahatid sa buong Asia-Pacific, Europe, at North America .

Mga Pakikipagkumpitensya

1. Cost Efficiency: Ang 8-inch na ingot ay nagbabawas ng materyal na basura ng 30% kumpara sa 4-inch na alternatibo, na nagpapababa sa bawat unit na gastos ng 18% .

2. Mga Sukatan ng Pagganap:

SAW Filter Bandwidth: >1.28 GHz (vs. 0.8 GHz para sa LiTaO3), kritikal para sa 5G mmWave band .

Thermal Cycling: Nakaligtas sa -200–500°C cycle na may <0.05% warpage, na napatunayan sa automotive LiDAR testing .

1. Sustainability: Ang mga recyclable processing na pamamaraan ay nagbabawas ng pagkonsumo ng tubig ng 40% at paggamit ng enerhiya ng 25%.

Konklusyon

Ang LiNbO3 Ingot ay nananatiling materyal na mapagpipilian para sa susunod na henerasyong optoelectronics, na pinagsasama ang walang kaparis na electro-optic na pagganap na may industriyal na pagiging maaasahan. Mula sa quantum computing hanggang sa 6G na komunikasyon, ang versatility at scalability nito ay nagpoposisyon nito bilang isang kritikal na enabler ng mga hinaharap na teknolohiya. Makipagtulungan sa amin upang magamit ang cutting-edge na doping, pagpapagaan ng depekto, at magkakaibang mga solusyon sa pagsasama na iniayon sa iyong mga pangangailangan sa aplikasyon.