PPLN RPE valovodni uređaji

Način pripreme optičkih valovodnih putova od litijevog niobata (LiNbO3) uključuje izmenu protona. U početku se izvodi kemikalna reakcija između kristala litijevog niobata i odgovarajućeg izvora protona, kao što je benzoicna kiselina, pri čemu hidrogenioni (protoni) zamjenjuju litijeveione na površini kristala. Zatim se izvršava proces otpalivanja kako bi se vratila optička nelinearnost, a ovaj proces se naziva otpaljenom izmjenom protona (APE - Annealed Proton-Exchange) valovod. Obrnuta izmjena protona (RPE - Reverse Proton Exchange) valovod je nadalježni korak poslije APE-a, gdje se litijeviioni ponovo zamjenjuju za hidrogenione. Taj korak se koristi kako bi se još unaprio raspodjela koncentracije hidrogenionaca u regiji valovoda, što poboljšava simetriju intrinzičnih modova valovoda, rezultirajući boljim podudaranjem moda za različite talasne duljine.
Periodično polovanje postiže se pomoću tehnika kvazi-faznog podudaranja, gdje se vanjsko električno polje primjenjuje na kristal litijevog niobata kako bi se periodički obratio smjer spontane polarizacije ferroelektričnih domena kristala. Ovo riješava problem faznog neusklađenja, omogućujući konverziju frekvencije za različite valne duljine.
Na temelju valovodnih RPE s periodički polovanjem litijevog niobata (PPLN), u opsegu komunikacijskih valnih duljina od 1550nm, gubitci pri prijenosu mogu biti smanjeni do najnižih 0.1dB/cm, a gubitci pri spojivanju s optičkim vlaknima mogu biti minimalizirani na 0.5dB. Ove tehničke specifikacije su dostigli međunarodno vodeću razinu.