PPLN RPE vlnovodové zařízení

Metoda přípravy optických vlnovodů z lithiiového niobitu (LiNbO3) zahrnuje výměnu protonů. Nejprve probíhá chemická reakce mezi krystalem lithiiového niobitu a vhodným zdrojem protonů, jako je kyselina benzoová, při níž vodíkové ionty (protony) nahrazují lithiiové ionty na povrchu krystalu. Následně se provádí proces opačení za účelem obnovení optické nelinearity, a tento proces se nazývá Výměna protonů s opačením (APE - Annealed Proton-Exchange) vlnovod. Výměna protonů v opačném směru (RPE - Reverse Proton Exchange) vlnovod je dalším krokem po APE, kdy jsou lithiiové ionty vyměněny zpět za vodíkové ionty. Tento krok slouží k dále vylepšení distribuce koncentrace vodíkových iontů ve vlnovodové oblasti, což zvyšuje symetrii vnitřních mód vlnovodu, vedoucí k lepšímu ladění mód pro různé vlnové délky.
Periodické polování se dosahuje pomocí technik kvazi-fázového srovnání, kdy je na krystal lithniového niobitu aplikováno vnější elektrické pole pro periodické obrácení směru spontánní polarizace ferroelektrických domén krystalu. Toto řeší problém fázového nesouladu, což umožňuje konverzi frekvence pro různé vlnové délky.
Na základě vlnovodů RPE s periodicky polovaným lithniovým niobitem (PPLN) lze ve spektru komunikačních vlnových délek 1550nm snížit přenosové ztráty až na 0,1dB/cm a ztráty spojení s optickými vlákny minimalizovat na 0,5dB. Tyto technické parametry dosahují mezinárodně vedoucí úrovně.