論文の概要: Barium Titanate and Lithium Niobate Permittivity and Pockels Coefficients from MHz to Sub-THz Frequencies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03443v1
- Date: Wed, 3 Jul 2024 18:37:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-08 20:10:41.339711
- Title: Barium Titanate and Lithium Niobate Permittivity and Pockels Coefficients from MHz to Sub-THz Frequencies
- Title（参考訳）: バリウムタイタネートとニオブ酸リチウムの誘電率とポッケル係数
- Authors: Daniel Chelladurai, Manuel Kohli, Joel Winiger, David Moor, Andreas Messner, Yuriy Fedoryshyn, Mohammed Eleraky, Yuqi Liu, Hua Wang, Juerg Leuthold,
- Abstract要約: ニオブ酸リチウム(LN)およびチタン酸バリウム(BTO)のポッケルス係数と誘電率の最初の測定を行った。
これらの性質は、LNのこの周波数範囲にわたって一定であるが、BTOにおいて有意な周波数依存性を持つ。
この研究は、高速BTOデバイスの設計と新しい電気光学材料の開発に基礎を置いている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.149659185223231
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Pockels effect is essential for controlling optical signals at the highest speeds. We present the first measurements of the Pockels coefficients and permittivity in lithium niobate (LN) and barium titanate (BTO) over a continuous frequency range from 100 MHz to 330 GHz. These properties are constant across this frequency range in LN but have a significant frequency dependence in BTO. Still, our measurements show that BTO ($\varepsilon$ = 1136, $r_{42}$ = 481 pm/V, $r_{33}$ = 125 pm/V at 100 MHz, $\varepsilon$ = 453, $r_{42}$ = 191 pm/V, $r_{33}$ = 60 pm/V at 330 GHz) has remarkably large electro-optic properties compared to LN ($\varepsilon$ = 27, $r_{42}$ = 15 pm/V, $r_{33}$ = 27 pm/V). Furthermore, we show how BTO devices can be designed with a flat electro-optic frequency response despite the Pockels coefficient dispersion. Finally, we expound our method for broadband characterization of these vital electro-optic properties, utilizing specialized integrated electro-optic phase shifters. Altogether, this work is foundational to designing high-speed BTO devices and to developing new electro-optic materials.
- Abstract（参考訳）: ポッケルス効果は最高速度での光信号の制御に不可欠である。
ニオブ酸リチウム(LN)とチタン酸バリウム(BTO)のポッケルス係数と誘電率を100MHzから330GHzの範囲で測定した。
これらの性質は、LNのこの周波数範囲にわたって一定であるが、BTOにおいて有意な周波数依存性を持つ。
それでも、BTO(\varepsilon$ = 1136, $r_{42}$ = 481 pm/V, $r_{33}$ = 125 pm/V at 100 MHz, $\varepsilon$ = 453, $r_{42}$ = 191 pm/V, $r_{33}$ = 60 pm/V at 330 GHz)は、LN(\varepsilon$ = 27, $r_{42}$ = 15 pm/V, $r_{33}$ = 27 pm/V)に比べて非常に大きな電気光学特性を持つ。
さらに,ポッケルス係数の分散にもかかわらず,平面電気光学周波数応答を用いてBTOデバイスを設計する方法を示す。
最後に,これらの電気光学特性のブロードバンド評価法について述べる。
また、この研究は高速BTOデバイスの設計と新しい電気光学材料の開発に基礎を置いている。
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