อุปกรณ์คลื่นไกด์ PPLN RPE

วิธีการเตรียมลิเทียมนิโอบาต (LiNbO3) ออปติกอลเวฟไกด์รวมถึงกระบวนการแลกเปลี่ยนโปรตอน ในขั้นแรก จะมีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นระหว่างผลึกลิเทียมนิโอบาตและแหล่งที่มาของโปรตอนที่เหมาะสม เช่น กรดเบนโซอิก โดยที่ไอออนไฮโดรเจน (โปรตอน) จะแทนที่ไอออนลิเทียมบนพื้นผิวของผลึก จากนั้นจะทำการแอนเนลเพื่อฟื้นฟูคุณสมบัติความไม่เส้นตรงทางออปติก และกระบวนการนี้เรียกว่าแอนเนลด์โปรตอน-เอ็กซ์เชนจ์ (APE) เวฟไกด์ โปรตอน-เอ็กซ์เชนจ์ย้อนกลับ (RPE) เวฟไกด์เป็นขั้นตอนถัดไปหลังจาก APE โดยที่ไอออนลิเทียมจะถูกแลกเปลี่ยนกลับมาแทนที่ไฮโดรเจนไอออน ขั้นตอนนี้ใช้เพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนในบริเวณเวฟไกด์ เพื่อเพิ่มสมมาตรของโหมดภายในของเวฟไกด์ ทำให้เกิดการจับคู่โหมดที่ดีขึ้นสำหรับคลื่นความยาวต่างๆ
การป้อนระยะเป็นช่วงๆ ทำได้โดยเทคนิคการจับคู่เฟสแบบเกือบสมบูรณ์ โดยมีการใช้สนามไฟฟ้าภายนอกกับผลึกลิเธียมนิโอบาตเพื่อสลับทิศทางของการ polarize เองของโดเมน ferroelectric ในผลึกอย่างเป็นระยะๆ ซึ่งแก้ปัญหาความไม่ตรงกันของเฟส และช่วยให้สามารถแปลงความถี่สำหรับคลื่นความยาวต่างๆ ได้
พื้นฐานมาจาก waveguides RPE ที่ใช้ lithium niobate แบบป้อนระยะเป็นช่วงๆ (PPLN) ในช่วงคลื่นความยาวของการสื่อสารที่ 1550nm การสูญเสียจากการส่งผ่านสามารถลดลงเหลือต่ำสุดที่ 0.1dB/cm และการสูญเสียจากการเชื่อมต่อกับใยแสงสามารถลดลงเหลือ 0.5dB ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคนี้ได้มาตรฐานระดับแนวหน้าของโลกแล้ว