PPLN RPE-vågledningsenheter

Förberedningsmetoden för litiumniobat (LiNbO3) optiska vågledare inkluderar protonutbyte. Först utförs en kemisk reaktion mellan litiumniobatkristallen och en lämplig protonkälla, som t.ex. benzoinsyra, där vattenstoffioner (protoner) ersätter litiumioner på kristallens yta. Därefter utförs en härdningsprocess för att återställa optisk olinjäritet, och denna process kallas Annealed Proton-Exchange (APE) vågledare. Reverse Proton Exchange (RPE) vågledare är ett efterföljande steg till APE, där litiumioner byts tillbaka mot vattenstoffioner. Detta steg används för att ytterligare förbättra koncentrationen av vattenstoffioner i vågledningsområdet, vilket förstärker symmetrin hos vågledarens intrinsiska lägen, vilket leder till bättre lägematchning för olika våglängder.
Periodisk polering uppnås genom quasi-fasmatchningsmetoder, där ett externt elektriskt fält tillämpas på kristallen av litiumniobat för att periodvis omvända den spontana polariseringsriktningen hos kristallens ferroelektriska domäner. Detta löser fasmissmatchningsproblemet och möjliggör frekvenskonvertering för olika våglängder.
Baseras på periodiskt polerade litiumniobatkristaller (PPLN) RPE-vågledare, inom kommunikationsvåglängdsområdet på 1550nm, kan överföringsförluster minskas till så lågt som 0,1dB/cm, och kopplingsförluster med optiska fibrar kan minimeras till 0,5dB. Dessa tekniska specifikationer har nått en internationellt ledande nivå.