Gambaran Produk

TFLN (Thin-Film Lithium Niobate on Insulator) dan TFLT (Thin-Film Lithium Tantalate on Insulator) adalah film tipis kristal tunggal berkualitas tinggi yang dibuat pada substrat isolator menggunakan teknologi canggih smart-cut (ion-slicing). Material ini menggabungkan sifat intrinsik luar biasa dari lithium niobate (LiNbO₃) dan lithium tantalate (LiTaO₃) dengan keunggulan integrasi film tipis, memungkinkan perangkat fotonik yang ringkas dan berkinerja tinggi.

Dengan mengintegrasikan film tipis kristal pada platform isolator, baik TFLN maupun TFLT memberikan konfinemen optik yang sangat baik, rugi-rugi propagasi yang rendah, dan kompatibilitas dengan proses fabrikasi semikonduktor modern, menjadikannya ideal untuk fotonik terintegrasi generasi berikutnya.

Karakteristik Material Utama

TFLN (Thin-Film Lithium Niobate)

• Koefisien elektro-optik yang luar biasa: r₃₃ ≈ 30–80 pm/V
• Efek nonlinier orde kedua yang kuat (χ²)
• Kemampuan modulasi ultra-cepat: Bandwidth 100 GHz+
• Rugi optik rendah dan konfinemen optik tinggi
• Ideal untuk aplikasi fotonik berkecepatan tinggi dan kuantum

TFLT (Thin-Film Lithium Tantalate)

• Rentang transparansi optik yang lebih luas (terutama di inframerah tengah)
• Ambang batas kerusakan laser tinggi: >500 MW/cm²
• Stabilitas termal yang sangat baik: dn/dT ≈ 1.5 × 10⁻⁵ /K
• Kinerja superior dalam kondisi daya optik tinggi
• Kesesuaian yang kuat untuk lingkungan yang keras dan sistem energi tinggi

Prinsip Kerja

Baik TFLN maupun TFLT beroperasi berdasarkan efek optik elektro-optik dan nonlinier yang kuat:

• Efek elektro-optik: Medan listrik eksternal mengubah indeks bias, memungkinkan modulasi optik berkecepatan tinggi.
• Nonlinieritas orde kedua (χ²): Memungkinkan proses konversi frekuensi seperti generasi harmonik kedua (SHG), generasi frekuensi jumlah/selisih, dan produksi pasangan foton terjerat.
• Konfinemen gelombang pandu: Struktur film tipis meningkatkan efisiensi interaksi cahaya-materi, secara signifikan mengurangi ukuran perangkat sambil meningkatkan kinerja.

Aplikasi

Aplikasi TFLN

• Modulator optik berkecepatan tinggi (sistem komunikasi 100G / 400G / 800G)
• Sirkuit fotonik terintegrasi (PIC)
• Optik kuantum (sumber foton terjerat, konversi frekuensi kuantum)
• Fotonik gelombang mikro
• Pemrosesan sinyal optik

Aplikasi TFLT

• Penginderaan dan spektroskopi inframerah tengah
• Sistem laser berdaya tinggi
• Perangkat hibrida akusto-optik (AO) dan elektro-optik
• Pencitraan dan deteksi inframerah
• Sistem fotonik lingkungan keras

Keunggulan

• Fabrikasi yang kompatibel dengan CMOS: Memungkinkan produksi skala besar, tingkat wafer
• Kepadatan integrasi tinggi: Mendukung sirkuit fotonik ringkas
• Konsumsi energi rendah: Modulasi dan konversi nonlinier yang efisien
• Keandalan yang sangat baik: Kinerja stabil di berbagai kondisi termal dan optik
• Fleksibilitas material: Kekuatan komplementer antara TFLN dan TFLT

Ringkasan Perbandingan

FAQ

Q1: Apa perbedaan utama antara TFLN dan TFLT?
TFLN berfokus pada modulasi elektro-optik ultra-cepat dan fotonik kuantum, sementara TFLT menawarkan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi inframerah tengah dan lingkungan optik berdaya tinggi.

Q2: Apakah material ini kompatibel dengan fabrikasi semikonduktor?
Ya, baik TFLN maupun TFLT sepenuhnya kompatibel dengan proses CMOS, memungkinkan integrasi skala besar.

Q3: Bisakah TFLN digunakan untuk aplikasi kuantum?
Ya, nonlinieritas χ² yang kuat membuatnya ideal untuk menghasilkan pasangan foton terjerat dan melakukan konversi frekuensi kuantum.