Polarizācijas elektro-optiskāKontroli realizē femtosekundes lāzera rakstīšana un šķidrā kristāla modulācija
Pētnieki Vācijā ir izstrādājuši jaunu optiskā signāla kontroles metodi, apvienojot femtosekundes lāzera rakstīšanu un šķidru kristāluelektrooptiskā modulācijaApvidū Ieguldams šķidru kristāla slāni viļņvadā, tiek realizēta staru polarizācijas stāvokļa elektrooptiskā kontrole. Šī tehnoloģija paver pilnīgi jaunas iespējas uz mikroshēmām balstītām ierīcēm un sarežģītām fotoniskām shēmām, kas izgatavotas, izmantojot femtosekundes lāzera rakstīšanas tehnoloģiju. Pētniecības grupa sīki aprakstīja, kā viņi izgatavoja noskaņojamas viļņu plāksnes kausētajos silīcija viļņvados. Kad šķidrajam kristālam tiek pielietots spriegums, griežas šķidrās kristāla molekulas, kas maina viļņvada pārraidītās gaismas polarizācijas stāvokli. Veiktajos eksperimentos pētnieki veiksmīgi pilnībā modulēja gaismas polarizāciju divos dažādos redzamos viļņu garumos (1. attēls).
Apvienojot divas galvenās tehnoloģijas, lai sasniegtu novatorisku progresu 3D fotoniskajās integrētajās ierīcēs
Femtosekundes lāzeru spēja precīzi rakstīt viļņvadus dziļi materiāla iekšpusē, nevis tikai uz virsmas, padara tos par daudzsološu tehnoloģiju, lai maksimāli palielinātu viļņu skaitu uz vienas mikroshēmas. Tehnoloģija darbojas, koncentrējot augstas intensitātes lāzera staru caurspīdīgu materiālu. Kad gaismas intensitāte sasniedz noteiktu līmeni, stars maina materiāla īpašības tā pielietojuma vietā, tāpat kā pildspalva ar mikronu precizitāti.
Pētniecības grupa apvienoja divas pamata fotonu metodes, lai viļņvada iegultu šķidru kristālu slāni. Kad stars pārvietojas caur viļņvadu un caur šķidro kristālu, staru kūļa maiņas fāze un polarizācija, tiklīdz tiek izmantots elektriskais lauks. Pēc tam modulētais stars turpinās izplatīties caur viļņvada otro daļu, tādējādi sasniedzot optiskā signāla pārnešanu ar modulācijas īpašībām. Šī hibrīda tehnoloģija, kas apvieno abas tehnoloģijas, dod priekšrocības abām vienā un tajā pašā ierīcē: no vienas puses, lielais gaismas koncentrācijas blīvums, ko rada viļņvada efekts, un, no otras puses, šķidrā kristāla augstā pielāgojamība. Šis pētījums paver jaunus veidus, kā izmantot šķidro kristālu īpašības, lai iegultu viļņvadus kopējā ierīču apjomā kāmodulatoriparfotoniskas ierīces.
1. attēls. Pētnieki iegulda šķidru kristālu slāņus viļņvados, ko izveidojuši tieša lāzera rakstīšana, un iegūto hibrīda ierīci varētu izmantot, lai mainītu gaismas polarizāciju, kas iet caur viļņvadiem
Šķidrā kristāla pielietojums un priekšrocības femtosekundes lāzera viļņvada modulācijā
Kaut ganoptiskā modulācijaFemtosekundes lāzera rakstīšanai viļņvadi iepriekš tika sasniegti galvenokārt, izmantojot vietējo sildīšanu viļņvadiem, šajā pētījumā polarizāciju tieši kontrolēja, izmantojot šķidros kristālus. “Mūsu pieejai ir vairākas potenciālas priekšrocības: zemāks enerģijas patēriņš, spēja patstāvīgi apstrādāt atsevišķus viļņvadus un samazināt blakus esošos viļņvadus,” atzīmē pētnieki. Lai pārbaudītu ierīces efektivitāti, komanda injicēja lāzeru viļņvadā un modulēja gaismu, mainot šķidruma kristāla slānim uzlikto spriegumu. Izvadē novērotās polarizācijas izmaiņas atbilst teorētiskajām cerībām. Pētnieki arī atklāja, ka pēc šķidruma kristāla integrēšanas ar viļņvadu šķidruma kristāla modulācijas raksturlielumi palika nemainīgi. Pētnieki uzsver, ka pētījums ir tikai koncepcijas pierādījums, tāpēc vēl ir daudz darāmā, pirms tehnoloģiju var izmantot praksē. Piemēram, pašreizējās ierīces vienādi modulē visus viļņvadus, tāpēc komanda strādā, lai panāktu neatkarīgu katra atsevišķa viļņvada kontroli.
Pasta laiks: maijs-14-2024