Dispositivos de guia de onda RPE PPLN

O método de preparação para guias de onda ópticas de nióbio de lítio (LiNbO3) inclui a troca de prótons. Inicialmente, uma reação química é realizada entre o cristal de nióbio de lítio e uma fonte adequada de prótons, como o ácido benzóico, onde íons de hidrogênio (prótons) substituem íons de lítio na superfície do cristal. Posteriormente, um processo de recristalização é realizado para restaurar a não linearidade óptica, e este processo é chamado de guia de onda com Troca de Prótons Recristalizados (APE, na sigla em inglês). A Troca Reversa de Prótons (RPE, na sigla em inglês) é uma etapa subsequente à APE, onde íons de lítio são trocados novamente por íons de hidrogênio. Esta etapa é usada para melhorar ainda mais a distribuição da concentração de íons de hidrogênio na região do guia de onda, aumentando a simetria dos modos intrínsecos do guia de onda, resultando em uma melhor correspondência de modos para diferentes comprimentos de onda.
A polagem periódica é alcançada através de técnicas de casamento de fase quase-perfeito, onde um campo elétrico externo é aplicado ao cristal de nióbio de lítio para reverter periodicamente a direção da polarização espontânea dos domínios ferroelétricos do cristal. Isso resolve o problema de desajuste de fase, permitindo a conversão de frequência para diferentes comprimentos de onda.
Com base em waveguides RPE de nióbio de lítio polado periodicamente (PPLN), na faixa de comprimento de onda de comunicação de 1550nm, as perdas de transmissão podem ser reduzidas para tão baixo quanto 0,1dB/cm, e as perdas de acoplamento com fibras ópticas podem ser minimizadas para 0,5dB. Essas especificações técnicas atingiram um nível internacional de liderança.