Lingotes de LiNbO₃ dopados con Mg con corte en Z a 45° e orientacións de corte en Y a 64° para sistemas de comunicación 5G/6G

Lingotes de LiNbO₃ dopados con Mg con corte en Z a 45° e corte en Y a 64°, orientacións para sistemas de comunicación 5G/6G. Imaxe destacada.

Descrición curta:

O lingote de LiNbO3 (lingote de cristal de niobato de litio) é un material fundamental na optoelectrónica avanzada e nas tecnoloxías cuánticas, coñecido polos seus excepcionais coeficientes electroópticos (γ₃₃ = 30,9 pm/V), o seu amplo rango de transparencia (400–5200 nm) e a súa alta temperatura de Curie (1210 °C). A diferenza dos materiais convencionais baseados en silicio, os lingotes de LiNbO3 permiten o procesamento de sinais de alta frecuencia e a fabricación de guías de ondas de gran apertura, o que os fai indispensables para as comunicacións 5G/6G, a fotónica cuántica e a detección industrial. Os recentes avances na integración heteroxénea (por exemplo, obleas compostas baseadas en silicio) e na mitigación de defectos (por exemplo, dopaxe con Mg) ampliaron aínda máis a súa aplicabilidade a ambientes extremos, como sensores de alta temperatura (>400 °C) e sistemas aeroespaciais endurecidos por radiación.

Envíanos un correo electrónico

Características

Parámetros técnicos

estrutura cristalina	Hexagonal
Constante de rede	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650 °C
Densidade	7,45 g/cm3
Temperatura de Curie	610 °C
Dureza	5,5 - 6 Mohs
Coeficiente de expansión térmica	aa = 1,61 x 10⁻⁶ / k ac = 4,1 x 10⁻⁶ / k
Resistividade	1015 Wm
Permitividade	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Cor	Incoloro
A través dunha gama de	0,4 ~ 5,0 µm
Índice de refracción	non = 2,176 ne = 2,180 @ 633 nm

Características técnicas principais

O lingote de LiNbO3 presenta un conxunto de propiedades superiores:

1. Rendemento electroóptico:

Alto coeficiente non lineal: d₃₃ = 34,4 pm/V, o que permite unha xeración eficiente de segundos harmónicos (SHG) e unha oscilación paramétrica óptica (OPO) para fontes infravermellas sintonizables.

Transmisión de banda ancha: Absorción mínima no espectro visible (α < 0,1 dB/cm a 1550 nm), fundamental para os amplificadores ópticos de banda C e a conversión de frecuencia cuántica.

2. Robustez mecánica e térmica:

Baixa expansión térmica: CTE = 14,4 × 10⁻⁶/K (eixe a), o que garante a compatibilidade con substratos de silicio en circuítos fotónicos híbridos.

Alta resposta piezoeléctrica: g₃₃ > 20 mV/m, ideal para filtros de onda acústica superficial (SAW) en sistemas mmWave de 5G.

3. Control de defectos:

Densidade da microtubaxe: <0,1 cm⁻² (lingotes de 8 polgadas), validada mediante difracción de raios X de sincrotrón.

Resistencia á radiación: Mínima distorsión da rede baixo campos eléctricos de 100 kV/cm, validada en probas de nivel aeroespacial.

Aplicacións estratéxicas

O lingote de LiNbO3 impulsa a innovación en dominios de vangarda:

1. Fotónica cuántica:

Fontes de fotón único: Aproveitando a conversión descendente non lineal, o LiNbO3 permite a xeración de pares de fotóns entrelazados para sistemas de distribución de claves cuánticas (QKD).

Memoria cuántica: a integración con fibras dopadas con Er³⁺ consegue unha eficiencia de almacenamento do 30 % a 1530 nm, algo fundamental para as redes cuánticas de longa distancia.

2. Sistemas optoelectrónicos:

Moduladores de alta velocidade: o LiNbO3 de corte X alcanza un ancho de banda de 40 GHz cunha perda de inserción de <1 dB, superando ao LiTaO3 en transceptores ópticos de 400 G.

Duplicación da frecuencia láser: o LiNbO3 dopado con Mg (limiar do 6 %) reduce os danos fotorrefractivos, o que permite unha conversión estable de 1064 nm a 532 nm en sistemas LiDAR.

3. Detección industrial:

Sensores de presión de alta temperatura: funcionan continuamente a 600 °C, aproveitando a resonancia piezoeléctrica para a monitorización de oleodutos/gasodutos.

Transformadores de corrente: o co-dopaxe de Fe/Mg mellora a sensibilidade (0,1 % FS) en aplicacións de redes intelixentes.

Servizos e solucións XKH

Os nosos servizos de lingotes de LiNbO3 están deseñados para a escalabilidade e a precisión:

1. Fabricación personalizada:

Opcións de tamaño: lingotes de 3 a 8 polgadas con xeometrías de corte X/Y/Z e corte Y a 42°, tolerancia angular de ±0,01°.

Control da dopaxe: Codopaxe de Fe/Mg mediante o método de Czochralski (rango de concentración de 10¹⁶ a 10¹⁹ cm⁻³) para optimizar a resistencia fotorrefractiva.

2. Procesamento avanzado:

Integración heteroxénea: obleas compostas de Si-LN (300–600 nm de espesor) con condutividade térmica de ata 8,78 W/m·K para filtros SAW de alta frecuencia.

Fabricación de guías de onda: as técnicas de intercambio de protóns (PE) e intercambio inverso de protóns (RPE) producen guías de onda submicrométricas (Δn >0,7) para moduladores electroópticos de 40 GHz.

3. Garantía de calidade:

Probas de extremo a extremo: a espectroscopia Raman (verificación de politipos), a XRD (cristalinidade) e a AFM (morfoloxía superficial) garanten o cumprimento das normas MIL-PRF-4520J e JEDEC-033.

Loxística global: envíos con temperatura controlada (±0,5 °C) e entrega de emerxencia en 48 horas en Asia-Pacífico, Europa e América do Norte.

Vantaxes competitivas

1. Eficiencia de custos: os lingotes de 8 polgadas reducen o desperdicio de material nun 30 % en comparación coas alternativas de 4 polgadas, o que reduce os custos por unidade nun 18 %.

2. Métricas de rendemento:

Ancho de banda do filtro SAW: >1,28 GHz (fronte a 0,8 GHz para LiTaO3), fundamental para as bandas de onda mm 5G.

Ciclo térmico: sobrevive a ciclos de -200–500 °C con <0,05 % de deformación, validado en probas LiDAR para automóbiles.

1. Sostibilidade: os métodos de procesamento reciclables reducen o consumo de auga nun 40 % e o de enerxía nun 25 %.

Conclusión

O lingote de LiNbO3 segue sendo o material elixido para a optoelectrónica de próxima xeración, combinando un rendemento electroóptico inigualable cunha fiabilidade de nivel industrial. Desde a computación cuántica ata as comunicacións 6G, a súa versatilidade e escalabilidade o posicionan como un facilitador fundamental das tecnoloxías futuras. Asóciese connosco para aproveitar as solucións de dopaxe de vangarda, mitigación de defectos e integración heteroxénea adaptadas ás necesidades da súa aplicación.