Mg-Doped LiNbO₃ Ingots 45°Z-Cut 64°Y-Cut Orientations Para sa 5G/6G Communication Systems

Mubo nga Deskripsyon:

Ang LiNbO3 Ingot (Lithium Niobate Crystal Ingot) usa ka materyal nga batong pamag-ang sa advanced optoelectronics ug quantum technologies, nabantog sa talagsaon nga electro-optic coefficients (γ₃₃= 30.9 pm/V), halapad nga transparency range (400–5,200 nm), ug taas nga temperatura sa Curie (1210°C). Dili sama sa naandan nga silicon-based nga mga materyales, ang LiNbO3 ingots makahimo sa high-frequency signal processing ug large-aperture waveguide fabrication, nga naghimo kanila nga gikinahanglan alang sa 5G/6G nga komunikasyon, quantum photonics, ug industrial sensing. Ang bag-o nga mga pag-uswag sa heterogeneous integration (eg, Si-based composite wafers) ug defect mitigation (eg, Mg doping) dugang nga nagpalapad sa paggamit niini ngadto sa grabeng mga palibot, sama sa high-temperature (>400°C) sensors ug radiation-hardened aerospace systems.

Ipadala ang email kanamo

Mga bahin

Teknikal nga mga parametro

Kristal nga istruktura	Hexagonal
Lattice kanunay	a = 5.154 Å c = 13.783 Å
Mp	1650 o C
Densidad	7.45 g / cm3
Temperatura sa Curie	610 o C
Katig-a	5.5 - 6 Mohs
Thermal expansion coefficient	aa = 1.61 x 10 -6 / k ac = 4.1 x 10 -6 / k
Pagkasukol	1015 Wm
Pagkamatugoton	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Kolor	Walay kolor
Pinaagi sa usa ka han-ay sa	0.4 ~ 5.0 um
Index sa refraction	walay = 2.176 ne = 2.180 @ 633 nm

Pangunang Teknikal nga Kinaiya

Ang LiNbO3 Ingot nagpakita sa usa ka suite sa labaw nga mga kabtangan:

1. Electro-Optic nga Pagganap:

Taas nga Nonlinear Coefficient: d₃₃= 34.4 pm/V, makapahimo sa episyente nga ikaduhang harmonic generation (SHG) ug optical parametric oscillation (OPO) alang sa tunable infrared nga mga tinubdan.

Broadband Transmission: Minimal nga pagsuyup sa makita nga spectrum (α <0.1 dB/cm sa 1550 nm), kritikal alang sa C-band optical amplifier ug quantum frequency conversion.

2. Mekanikal ug Thermal nga Kalig-on:

Ubos nga Thermal Expansion: CTE = 14.4×10⁻⁶/K (a-axis), pagsiguro sa pagkaangay sa mga substrate sa silicon sa hybrid photonic circuits.

Taas nga Tubag sa Piezoelectric: g₃₃> 20 mV/m, sulundon alang sa mga pagsala sa surface acoustic wave (SAW) sa mga sistema sa 5G mmWave.

3. Pagkontrol sa Depekto:

Densidad sa Micropipe: <0.1 cm⁻²(8-pulgada nga ingots), gi-validate pinaagi sa synchrotron X-ray diffraction.

Radiation Resistance: Minimal nga lattice distortion ubos sa 100 kV/cm electric fields, validated sa aerospace-grade testing.

Estratehikong mga Aplikasyon

Ang LiNbO3 Ingot nagduso sa kabag-ohan sa tibuuk nga mga dominyo:

1. Quantum Photonics:

Mga Tinubdan sa Single-Photon: Ang paggamit sa nonlinear down-conversion, ang LiNbO3 makapahimo sa nalambigit nga photon pair nga henerasyon alang sa quantum key distribution (QKD) nga mga sistema.

Quantum Memory: Ang pag-integrate sa Er³⁺-doped fibers nakab-ot ang 30% nga kahusayan sa pagtipig sa 1530 nm, kritikal alang sa layo nga mga quantum network.

2. Optoelectronic nga mga Sistema:

High-Speed Modulators: Ang X-cut LiNbO3 nakab-ot ang 40 GHz bandwidth nga adunay <1 dB insertion loss, outperforming LiTaO3 sa 400G optical transceivers.

Pagdoble sa Frequency sa Laser: Ang Mg-doped LiNbO3 (6% threshold) makapamenos sa kadaot sa photorefractive, makapahimo sa stable nga 1064 nm → 532 nm nga pagkakabig sa mga sistema sa LiDAR.

3. Industrial Sensing:

High-Temperature Pressure Sensors: Padayon nga naglihok sa 600°C, nga naggamit sa piezoelectric resonance para sa oil/gas pipeline monitoring.

Kasamtangang mga Transformer: Ang Fe/Mg co-doping nagpalambo sa pagkasensitibo (0.1% FS) sa mga aplikasyon sa smart grid.

Mga Serbisyo ug Solusyon sa XKH

Ang among mga serbisyo sa LiNbO3 Ingot gi-engineered para sa scalability ug precision:

1. Custom nga Paggama:

Mga Opsyon sa Laki: 3–8-pulgada nga mga ingot nga adunay X/Y/Z-cut ug 42°Y-cut geometries, ±0.01° angular tolerance .

Pagkontrol sa Doping: Fe/Mg co-doping pinaagi sa Czochralski method (concentration range 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) aron ma-optimize ang photorefractive resistance.

2. Abanteng Pagproseso:

Heterogenous Integration: Si-LN composite wafers (300–600 nm gibag-on) nga adunay thermal conductivity hangtod sa 8.78 W/m·K alang sa high-frequency SAW filters.

Waveguide Fabrication: Proton exchange (PE) ug reverse proton exchange (RPE) nga mga teknik naghatag ug submicron waveguides (Δn>0.7) para sa 40 GHz electro-optic modulators.

3. Quality Assurance:

End-to-End Testing: Raman spectroscopy (polytype verification), XRD (crystallinity), ug AFM (surface morphology) nagsiguro sa pagsunod sa MIL-PRF-4520J ug JEDEC-033.

Global Logistics: Pagpadala nga kontrolado sa temperatura (±0.5°C) ug 48-oras nga paghatud sa emerhensya sa tibuok Asia-Pacific, Europe, ug North America.

Competitive nga mga Bentaha

1. Episyente sa Gasto: Ang 8-pulgada nga mga ingot makapakunhod sa materyal nga basura sa 30% kumpara sa 4-pulgada nga mga alternatibo, nagpaubos sa matag yunit nga gasto sa 18% .

2. Mga Sukatan sa Pagganap:

SAW Filter Bandwidth: >1.28 GHz (vs. 0.8 GHz para sa LiTaO3), kritikal para sa 5G mmWave bands.

Thermal Cycling: Nakalahutay -200–500°C nga mga siklo nga adunay <0.05% warpage, gi-validate sa automotive LiDAR testing.

1. Sustainability: Ang mga pamaagi sa pagproseso sa recyclable makapakunhod sa konsumo sa tubig sa 40% ug sa paggamit sa enerhiya sa 25%.

Panapos

Ang LiNbO3 Ingot nagpabilin nga materyal nga gipili alang sa sunod nga henerasyon nga optoelectronics, nga naghiusa sa dili hitupngan nga electro-optic nga pasundayag nga adunay kasaligan nga grado sa industriya. Gikan sa quantum computing ngadto sa 6G nga komunikasyon, ang versatility ug scalability niini nagbutang niini isip usa ka kritikal nga enabler sa umaabot nga mga teknolohiya. Pakig-uban kanamo aron magamit ang labing bag-ong doping, pagpaminus sa depekto, ug lainlaing mga solusyon sa panagsama nga gipahaum sa imong mga panginahanglanon sa aplikasyon.