PPLN RPE bølgeledningsenheder

Metoden til forberedelse af lithium niobat (LiNbO3) optiske bølgeledere inkluderer protonudveksling. I begyndelsen udføres en kemisk reaktion mellem lithium niobatkristallen og en passende protonkilde, såsom benzoensyre, hvorved hydrogenioner (protoner) erstatter lithiumioner på krystallens overflade. Herefter udføres en annealing-proces for at genskabe den optiske ikke-linearitet, og denne proces kaldes Annealed Proton-Exchange (APE) bølgeleder. Reverse Proton Exchange (RPE) bølgeleder er et efterfølgende skridt til APE, hvor lithiumioner udveksles tilbage mod hydrogenioner. Dette skridt bruges for at forbedre fordelingen af hydrogenionernes koncentration i bølgelederegionen, hvilket forbedrer symmetrien for bølgeledens intrinsiske tilstande og resulterer i bedre tilpasning af tilstande for forskellige bølgelængder.
Periodisk polering opnås ved hjælp af quasi-fase-matching-teknikker, hvor et eksternt elektrisk felt anvendes på lithiumniobat-kristallen for at periodisk omvende den spontane polariseringsretning af kristallens ferroelektriske domæner. Dette løser fasematchningsproblemet og gør frekvenskonvertering mulig for forskellige bølgelængder.
Basert på periodisk polerede lithiumniobat (PPLN) RPE-bølgeledere, inden for kommunikationsbølgelængdens område på 1550nm, kan overførsels tabe reduceres til så lavt som 0.1dB/cm, og koppelingsforluster med optiske fibrer kan minimieres til 0.5dB. Disse tekniske specifikationer har nået et internationalt førende niveau.