Polaryzacja elektrooptycznaKontrola jest realizowana przez femtosekundowe pisanie laserowe i modulację ciekłokrystalicznych
Naukowcy w Niemczech opracowali nową metodę kontroli sygnału optycznego poprzez połączenie femtosekundowego pisania laserowego i ciekłego kryształuModulacja elektrooptyczna. Dzięki osadzaniu ciekłej warstwy w falowodzie realizowana jest elektrooptyczna kontrola stanu polaryzacji wiązki. Technologia otwiera zupełnie nowe możliwości urządzeń opartych na chipach i złożonych obwodów fotonicznych wykonanych przy użyciu technologii pisania laserowego femtosekundowego. Zespół badawczy wyszczególnił, w jaki sposób stworzyli trawne płyty falowe w połączonych falowodów krzemowych. Gdy napięcie jest przyłożone do ciekłego kryształu, cząsteczki ciekłokrystaliczne obracają się, co zmienia stan polaryzacji światła przenoszonego w falowodzie. W przeprowadzonych eksperymentach naukowcy z powodzeniem całkowicie modulowali polaryzację światła przy dwóch różnych widocznych długościach fal (ryc. 1).
Łączenie dwóch kluczowych technologii w celu osiągnięcia innowacyjnych postępów w zintegrowanych urządzeniach 3D
Zdolność laserów femtosekundowych do precyzyjnego pisania falowodów głęboko w materiale, a nie tylko na powierzchni, sprawia, że są one obiecującą technologią, aby zmaksymalizować liczbę falowodów na jednym chipie. Technologia działa poprzez skupienie wiązki laserowej o wysokiej intensywności wewnątrz przezroczystego materiału. Gdy intensywność światła osiągnie określony poziom, wiązka zmienia właściwości materiału w punkcie zastosowania, podobnie jak długopis z dokładnością mikronów.
Zespół badawczy połączył dwie podstawowe techniki fotonów, aby osadzić warstwę ciekłego kryształów w falowodzie. Gdy wiązka przemieszcza się przez falowód i przez ciekły kryształ, faza i polaryzacja wiązki zmieniają się po przyłożeniu pola elektrycznego. Następnie modulowana wiązka będzie nadal rozprzestrzeniać się przez drugą część falowodu, osiągając w ten sposób transmisję sygnału optycznego o charakterystyce modulacji. Ta hybrydowa technologia łącząca dwie technologie umożliwia zalety obu w tym samym urządzeniu: z jednej strony wysoka gęstość stężenia światła spowodowana efektem falowodu, a z drugiej strony wysoka regulacja ciekłego kryształu. Te badania otwierają nowe sposoby wykorzystania właściwości ciekłych kryształów do osadzania falowodów w ogólnej objętości urządzeń jakomodulatoryDoUrządzenia fotoniczne.
Ryc. 1 Naukowcy osadzeni warstwy ciekłokrystaliczne w falowody stworzone przez bezpośrednie pisanie laserowe, a powstałe urządzenie hybrydowe można zastosować do zmiany polaryzacji światła przechodzącego przez falowody
Zastosowanie i zalety ciekłego kryształu w femtosekundowym modulacji falowodu laserowego
ChociażModulacja optycznaW femtosekundowych falownikach pisania laserowego osiągnięto wcześniej przede wszystkim poprzez zastosowanie lokalnego ogrzewania do falowodów, w tym badaniu polaryzacja była bezpośrednio kontrolowana przy użyciu ciekłych kryształów. „Nasze podejście ma kilka potencjalnych zalet: niższe zużycie energii, zdolność do niezależnego przetwarzania poszczególnych falowodów i zmniejszone zakłócenia między sąsiednimi falowcami”, zauważają naukowcy. Aby przetestować skuteczność urządzenia, zespół wstrzyknął laser do falowodu i modulował światło, zmieniając napięcie przyłożone do warstwy ciekłokrystalicznej. Zmiany polaryzacji zaobserwowane na wyjściu są zgodne z oczekiwaniami teoretycznymi. Naukowcy stwierdzili również, że po zintegrowaniu ciekłego kryształu z falowcem właściwości modulacji ciekłego kryształu pozostały niezmienione. Naukowcy podkreślają, że badanie jest jedynie dowodem koncepcji, więc wciąż jest wiele do zrobienia, zanim technologia będzie mogła zostać wykorzystana w praktyce. Na przykład obecne urządzenia modulują wszystkie falowody w ten sam sposób, więc zespół pracuje nad osiągnięciem niezależnej kontroli każdego pojedynczego falowodu.
Czas po: 14-2024