Ausländische Medien: Um China in der Seltene-Erden-Industrie einzuholen? Der Westen hat noch einen langen Weg vor sich

Mit der rasanten Entwicklung von 5G-Netzwerken, Cloud-Diensten, Virtual Reality und anderen Geschäftsbereichen wächst der Netzwerkverkehr in erstaunlichem Tempo. Als Kernkomponente optischer Kommunikationsnetzwerke stehen auch elektrooptische Modulatoren vor den Anforderungen nach höherer Kapazität und geringerem Stromverbrauch. Unter ihnen hat sich Lithiumniobat (LiNbO3) aufgrund seiner natürlichen Vorteile wie guter physikalischer und chemischer Stabilität, eines breiten optischen Transparenzfensters (0,4μm ~ 5μm) und eines großen elektrooptischen Koeffizienten zum Mainstream-Produkt im aktuellen Hochgeschwindigkeits-elektrooptischen Modulatormarkt entwickelt.

Lithiumniobat ist von großer Bedeutung, ähnlich der Position von Silizium in der Mikroelektronik, und wird daher als "optisches Silizium" der Photonik-Ära bezeichnet. Lithiumniobat ist ein Material, das photorefraktiven Effekt, nichtlinearen Effekt, elektrooptischen Effekt, akustooptischen Effekt, piezoelektrischen Effekt und thermoelektrischen Effekt integriert und ein sehr wichtiges optisches Funktionsmaterial ist. Es ist bekannt für seinen elektrooptischen Effekt. Lithiumniobat-Elektrooptikmodulatoren können elektronische Daten in photonische Informationen umwandeln und werden in den heutigen optischen Kommunikationssystemen weit verbreitet eingesetzt, wo sie als Kernkomponente für die elektrooptische Umwandlung dienen.

Lithiumniobat-Modulatoren sind Schlüsselkomponenten für die Langstreckenkommunikation und haben unübertroffene Vorteile. Sie haben einen sehr geringen Chirp-Effekt, eine hohe Modulationsbandbreite, ein gutes Extinktionsverhältnis und eine ausgezeichnete Geräte-Stabilität, was sie zu herausragenden Hochgeschwindigkeitsgeräten macht. Daher werden sie in der Hochgeschwindigkeits- und Hochbandbreiten-Langstreckenkommunikation weit verbreitet eingesetzt.

Obwohl Lithiumniobat-Modulatoren seit Jahrzehnten eine Schlüsselrolle bei der Übertragungsmodulation von Hochgeschwindigkeits-Backbone-Netzwerken spielen, sind sie bei Schlüsselparametern zur weiteren Erhöhung der Übertragungsraten auf Engpässe gestoßen und relativ groß, was die Integration erschwert. Die neue Generation der Dünnfilm-Lithiumniobat-Modulator-Chip-Technologie hat durch modernste Mikro-Nano-Verfahren Dünnfilm-Lithiumniobat-Modulatoren mit hoher Leistung, niedrigen Kosten, geringer Größe, Batch-Produktionsfähigkeit und Kompatibilität mit CMOS-Prozessen hervorgebracht. Diese Technologie ist eine äußerst wettbewerbsfähige Lösung für zukünftige Hochgeschwindigkeits-Optikverbindungen.

Laut der von der China Electronic Components Industry Association herausgegebenen "China Optoelectronic Device Industry Technology Development Roadmap (2018-2022)" sind derzeit inländische optische Kernkommunikationschips und -geräte immer noch stark von Importen abhängig, wobei die inländische Produktionsrate von High-End-Optokommunikationschips und -geräten 10 % nicht übersteigt. Es ist erforderlich, bis 2020 einen Marktanteil von Lithiumniobat-Modulatorchips und -geräten von über 5 % bis 10 % zu erreichen, Importe kontinuierlich zu ersetzen, den Marktanteil zu erweitern und bis 2022 einen Marktanteil von über 30 % zu erzielen.