Poliarizacijos elektrooptikavaldymas realizuojamas femtosekundiniu lazeriniu įrašymu ir skystųjų kristalų moduliacija
Vokietijos tyrėjai sukūrė naują optinio signalo valdymo metodą, derindami femtosekundinį lazerinį rašymą ir skystųjų kristalų technologiją.elektrooptinė moduliacijaĮ bangolaidį įterpiant skystųjų kristalų sluoksnį, realizuojamas elektrooptinis spindulio poliarizacijos būsenos valdymas. Ši technologija atveria visiškai naujas galimybes lustų pagrindu veikiantiems įrenginiams ir sudėtingoms fotoninėms grandinėms, pagamintoms naudojant femtosekundinio lazerio įrašymo technologiją. Tyrėjų komanda išsamiai aprašė, kaip jie pagamino reguliuojamo bangų sluoksnio plokšteles lydyto silicio bangolaidžiuose. Kai skystųjų kristalų molekulės veikiamos įtampa, jos sukasi, o tai pakeičia bangolaidžiu praleidžiamos šviesos poliarizacijos būseną. Atliktuose eksperimentuose tyrėjai sėkmingai visiškai moduliavo šviesos poliarizaciją dviem skirtingais matomais bangos ilgiais (1 pav.).
Dviejų pagrindinių technologijų derinimas siekiant novatoriškos pažangos kuriant 3D fotoninius integruotus įrenginius
Femtosekundinių lazerių gebėjimas tiksliai įrašyti bangolaidžius giliai medžiagos viduje, o ne tik ant paviršiaus, daro juos perspektyvia technologija, leidžiančia maksimaliai padidinti bangolaidžių skaičių viename luste. Technologija veikia fokusuodama didelio intensyvumo lazerio spindulį skaidrios medžiagos viduje. Kai šviesos intensyvumas pasiekia tam tikrą lygį, spindulys pakeičia medžiagos savybes jos taikymo vietoje, kaip ir rašiklis su mikrono tikslumu.
Mokslininkų komanda sujungė dvi pagrindines fotonų technikas, kad į bangolaidį įterptų skystųjų kristalų sluoksnį. Spinduliui sklindant per bangolaidį ir per skystąjį kristalą, veikiant elektriniam laukui, pasikeičia spindulio fazė ir poliarizacija. Vėliau moduliuotas spindulys toliau sklinda per antrąją bangolaidžio dalį, taip pasiekdamas optinio signalo perdavimą su moduliacijos charakteristikomis. Ši hibridinė technologija, apjungianti abi technologijas, leidžia viename įrenginyje panaudoti abiejų technologijų privalumus: viena vertus, didelį šviesos koncentracijos tankį, kurį sukelia bangolaidžio efektas, ir, kita vertus, didelį skystojo kristalo reguliavimą. Šis tyrimas atveria naujus būdus, kaip panaudoti skystųjų kristalų savybes, siekiant įterpti bangolaidžius į bendrą įrenginių tūrį.moduliatoriaiužfotoniniai įrenginiai.
1 pav. Tyrėjai į bangolaidžius, sukurtus tiesioginio lazerinio rašymo būdu, įterpė skystųjų kristalų sluoksnius, o gautas hibridinis įrenginys galėjo būti naudojamas šviesos, praeinančios per bangolaidžius, poliarizacijai pakeisti.
Skystųjų kristalų taikymas ir privalumai femtosekundinėje lazerio bangolaidžio moduliacijoje
Norsoptinė moduliacijaNors anksčiau femtosekundinio lazerio įrašymo bangolaidžiuose poliarizacija buvo pasiekta daugiausia taikant vietinį bangolaidžių kaitinimą, šiame tyrime poliarizacija buvo tiesiogiai valdoma naudojant skystuosius kristalus. „Mūsų metodas turi keletą potencialių privalumų: mažesnį energijos suvartojimą, galimybę apdoroti atskirus bangolaidžius nepriklausomai ir sumažinti trukdžius tarp gretimų bangolaidžių“, – pažymi tyrėjai. Norėdama patikrinti įrenginio efektyvumą, komanda į bangolaidį įpurškė lazerį ir moduliavo šviesą keisdama skystųjų kristalų sluoksniui tiekiamą įtampą. Išėjime pastebėti poliarizacijos pokyčiai atitinka teorinius lūkesčius. Tyrėjai taip pat nustatė, kad integravus skystąjį kristalą su bangolaidžiu, skystojo kristalo moduliacijos charakteristikos nepakito. Tyrėjai pabrėžia, kad tyrimas yra tik koncepcijos įrodymas, todėl dar reikia daug nuveikti, kol technologija bus galima pritaikyti praktiškai. Pavyzdžiui, dabartiniai įrenginiai moduliuoja visus bangolaidžius vienodai, todėl komanda dirba siekdama nepriklausomo kiekvieno atskiro bangolaidžio valdymo.
Įrašo laikas: 2024 m. gegužės 14 d.