Поларизација електро-оптичкиконтролата се реализира со фемтосекундно ласерско пишување и модулација со течни кристали
Истражувачи во Германија развија нов метод за контрола на оптички сигнал со комбинирање на фемтосекундно ласерско пишување и течни кристали.електро-оптичка модулацијаСо вградување на слој од течен кристал во брановодот, се реализира електрооптичка контрола на состојбата на поларизација на зракот. Технологијата отвора сосема нови можности за уреди базирани на чипови и сложени фотонски кола направени со употреба на технологија за пишување со фемтосекунден ласер. Истражувачкиот тим детално објасни како направиле подесливи бранови плочи во фузирани силиконски брановоди. Кога на течниот кристал се применува напон, молекулите на течниот кристал ротираат, што ја менува состојбата на поларизација на светлината што се пренесува во брановодот. Во спроведените експерименти, истражувачите успешно целосно ја модулираа поларизацијата на светлината на две различни видливи бранови должини (Слика 1).
Комбинирање на две клучни технологии за постигнување иновативен напредок во 3D фотонски интегрирани уреди
Способноста на фемтосекундните ласери прецизно да запишуваат брановоди длабоко во материјалот, а не само на површината, ги прави ветувачка технологија за максимизирање на бројот на брановоди на еден чип. Технологијата работи со фокусирање на ласерски зрак со висок интензитет во транспарентен материјал. Кога интензитетот на светлината ќе достигне одредено ниво, зракот ги менува својствата на материјалот во точката на неговата примена, исто како пенкало со микронска точност.
Истражувачкиот тим комбинираше две основни техники на фотони за да вгради слој од течни кристали во брановодот. Како што зракот патува низ брановодот и низ течниот кристал, фазата и поларизацијата на зракот се менуваат откако ќе се примени електрично поле. Последователно, модулираниот зрак ќе продолжи да се шири низ вториот дел од брановодот, со што се постигнува пренос на оптичкиот сигнал со модулациски карактеристики. Оваа хибридна технологија што ги комбинира двете технологии ги овозможува предностите на обете во истиот уред: од една страна, високата густина на концентрација на светлина предизвикана од ефектот на брановодот, а од друга страна, високата прилагодливост на течниот кристал. Ова истражување отвора нови начини за користење на својствата на течните кристали за вградување на брановоди во вкупниот волумен на уредите какомодулаторизафотонски уреди.
Слика 1 Истражувачите вградиле слоеви од течен кристал во брановоди создадени со директно ласерско пишување, а добиениот хибриден уред може да се користи за промена на поларизацијата на светлината што минува низ брановодите.
Примена и предности на течните кристали во фемтосекундната ласерска брановодна модулација
Иакооптичка модулацијаКај фемтосекундните ласерски запишувачки бранови претходно се постигнуваше првенствено со примена на локално загревање на брановодите, во оваа студија, поларизацијата беше директно контролирана со употреба на течни кристали. „Нашиот пристап има неколку потенцијални предности: помала потрошувачка на енергија, можност за независно обработка на поединечни брановоди и намалено мешање помеѓу соседните брановоди“, забележуваат истражувачите. За да ја тестираат ефикасноста на уредот, тимот инјектира ласер во брановодот и ја модулираше светлината со менување на напонот применет на слојот од течен кристал. Промените на поларизацијата забележани на излезот се во согласност со теоретските очекувања. Истражувачите исто така открија дека откако течниот кристал беше интегриран со брановодот, карактеристиките на модулација на течниот кристал останаа непроменети. Истражувачите нагласуваат дека студијата е само доказ за концепт, па затоа сè уште има многу работа што треба да се направи пред технологијата да може да се користи во пракса. На пример, сегашните уреди ги модулираат сите брановоди на ист начин, па затоа тимот работи на постигнување независна контрола на секој поединечен брановод.
Време на објавување: 14 мај 2024 година