PPLN RPE dalga kılavuzu cihazları

Lityum niyobat (LiNbO3) optik dalga kılavuzlarının hazırlanma yöntemi proton değişimini içerir. Başlangıçta, lityum niyobat kristali ile benzoik asit gibi uygun bir proton kaynağı arasında, kristalin yüzeyindeki lityum iyonlarının yerini hidrojen iyonlarının (protonlar) aldığı kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirilir. Daha sonra optik doğrusalsızlığı yeniden sağlamak için bir tavlama işlemi gerçekleştirilir ve bu işleme Tavlanmış Proton Değişimi (APE) dalga kılavuzu adı verilir. Ters Proton Değişimi (RPE) dalga kılavuzu, lityum iyonlarının hidrojen iyonlarıyla geri değiştirildiği APE'nin bir sonraki adımıdır. Bu adım, dalga kılavuzu bölgesindeki hidrojen iyonu konsantrasyon dağılımını daha da iyileştirmek, dalga kılavuzunun içsel modlarının simetrisini geliştirmek ve farklı dalga boyları için daha iyi mod eşleşmesi sağlamak için kullanılır.
Periyodik kutuplama, kristalin ferroelektrik alanlarının kendiliğinden polarizasyon yönünü periyodik olarak tersine çevirmek için lityum niyobat kristaline harici bir elektrik alanının uygulandığı yarı fazlı eşleştirme teknikleri yoluyla elde edilir. Bu, farklı dalga boyları için frekans dönüşümünü mümkün kılarak faz uyumsuzluğu sorununu çözer.
Periyodik olarak kutuplanan lityum niyobat (PPLN) RPE dalga kılavuzlarına dayanarak, 1550 nm iletişim dalga boyu aralığında iletim kayıpları 0.1 dB/cm'ye kadar azaltılabilir ve optik fiberlerle bağlantı kayıpları 0.5 dB'ye kadar en aza indirilebilir. Bu teknik özellikler uluslararası lider seviyeye ulaştı.