Polarizációs elektrooptikaA vezérlést a femtosekundás lézerírás és a folyadékkristály modulációja valósítja meg
A németországi kutatók új optikai jelvezérlés új módszerét fejlesztették ki a femtosekundás lézerírás és a folyadékkristály kombinálásávalelektrooptikai moduláció- A folyadékkristályréteg beágyazásával a hullámvezetőbe a gerenda polarizációs állapotának elektro-optikai vezérlése megvalósul. A technológia teljesen új lehetőségeket nyit meg a chip-alapú eszközökre és a femtosekundumos lézerírás-technológiával készített komplex fotonikus áramkörök számára. A kutatócsoport részletezte, hogyan készítettek hangolható hullámlemezeket az olvasztott szilícium hullámvezetőkben. Ha feszültséget alkalmaznak a folyadékkristályra, a folyadékkristálymolekulák forognak, ami megváltoztatja a hullámvezetőben áthaladó fény polarizációs állapotát. A végzett kísérletekben a kutatók sikeresen teljes mértékben modulálták a fény polarizációját két különböző látható hullámhosszon (1. ábra).
Két kulcsfontosságú technológia kombinálása az innovatív haladás elérése érdekében a 3D fotonikus integrált eszközökben
A femtoszekundumos lézerek azon képessége, hogy pontosan az anyag belsejében lévő hullámvezetők írjanak, nem pedig csak a felszínen, ígéretes technológiává teszik őket, hogy maximalizálják az egyetlen chipen lévő hullámvezetők számát. A technológia úgy működik, hogy egy nagy intenzitású lézernyalábot fókuszál egy átlátszó anyagon belül. Amikor a fényintenzitás eléri egy bizonyos szintet, a sugár megváltoztatja az anyag tulajdonságait az alkalmazás pontján, akárcsak egy mikron pontosságú toll.
A kutatócsoport két alapvető fotontechnikát kombinált, hogy beágyazza a folyadékkristályok rétegét a hullámvezetőbe. Ahogy a gerenda áthalad a hullámvezetőn és a folyadékkristályon keresztül, a gerenda fázisa és polarizációja megváltozik, miután egy elektromos mezőt felvitték. Ezt követően a modulált gerenda továbbra is terjed a hullámvezető második részén, így eléri az optikai jel átvitelét a modulációs jellemzőkkel. Ez a két technológiát kombináló hibrid technológia lehetővé teszi mindkettő előnyeit ugyanabban az eszközben: egyrészt a hullámvezető hatás által okozott nagy sűrűség, másrészt a folyadékkristály nagy beállíthatósága. Ez a kutatás új módszereket nyit meg a folyadékkristályok tulajdonságainak felhasználására a hullámvezetők beágyazására az eszközök teljes mennyiségébenmodulátorok-rafotonikus eszközök.
1. ábra: A kutatók a folyadékkristályrétegeket a közvetlen lézerírás által létrehozott hullámvezetőkbe ágyazzák, és a kapott hibrid eszköz felhasználható a hullámvezetőkön áthaladó fény polarizációjának megváltoztatására
A folyadékkristály alkalmazása és előnyei femtoszekundumos lézerhullámvezető modulációban
Bároptikai modulációA femtoszekundumos lézerírás -hullámvezetőkben korábban elsősorban a lokális fűtés alkalmazásával a hullámvezetőkre kerültek, ebben a tanulmányban a polarizációt közvetlenül folyadékkristályok alkalmazásával szabályozták. „Megközelítésünknek számos lehetséges előnye van: alacsonyabb energiafogyasztás, az egyes hullámvezetők önálló feldolgozásának képessége és a szomszédos hullámvezetők közötti interferencia csökkentése” - jegyzi meg a kutatók. Az eszköz hatékonyságának tesztelésére a csapat lézert injektált a hullámvezetőbe, és modulálta a fényt a folyadékkristályrétegre alkalmazott feszültség változtatásával. A kimeneten megfigyelt polarizációs változások összhangban állnak az elméleti elvárásokkal. A kutatók azt is megállapították, hogy miután a folyadékkristályt integrálódtak a hullámvezetőhöz, a folyadékkristály modulációs jellemzői változatlanok maradtak. A kutatók hangsúlyozzák, hogy a tanulmány csupán a koncepció bizonyítéka, tehát még sok tennivaló van, mielőtt a technológiát a gyakorlatban felhasználhatnák. Például a jelenlegi eszközök ugyanúgy modulálják az összes hullámvezetőt, így a csapat azon dolgozik, hogy az egyes hullámvezetők független irányítását érjék el.
A postai idő: május 14-2024