Електрооптичката контрола на поларизација се реализира со фемтосекундно ласерско пишување и модулација на течни кристали

Поларизациски електро-оптичкиконтролата се реализира со фемтосекундно ласерско пишување и модулација на течни кристали

Истражувачите во Германија развија нов метод за контрола на оптички сигнал со комбинирање на фемтосекундно ласерско пишување и течен кристалелектро-оптичка модулација. Со вградување на слој од течни кристали во брановодот, се остварува електрооптичка контрола на состојбата на поларизација на зракот. Технологијата отвора сосема нови можности за уреди базирани на чипови и сложени фотонски кола направени со помош на технологија за пишување со фемтосекунда со ласер. Истражувачкиот тим детализираше како направиле приспособливи бранови плочи во споени силиконски брановоди. Кога се применува напон на течниот кристал, молекулите на течните кристали 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 да се постигне иновативен напредок во 3D фотонски интегрирани уреди
Способноста на фемтосекундните ласери прецизно да пишуваат брановоди длабоко во материјалот, наместо 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 проѕирен материјал. Кога интензитетот на светлината ќе достигне одредено ниво, зракот ги менува својствата на материјалот на неговото место на примена, исто како пенкало со микронска точност.
Истражувачкиот тим комбинираше две основни фотонски техники 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 ќе се постигне пренос на оптичкиот сигнал со модулациски карактеристики. Оваа хибридна технологија која ги комбинира двете технологии ги овозможува предностите на двете во истиот уред: од една страна, високата густина на концентрацијата на светлината 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 да се вградат брановоди во вкупниот волумен на уредите какомодулаторизафотонски уреди.

Слика 1 Истражувачите вградиле слоеви на течни кристали 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 течниот кристал во модулација на фемтосекунда ласерски брановоди
Иакооптичка модулацијаво фемтосекундните ласерски брановоди за пишување претходно беше постигнато првенствено со примена на локално загревање на брановодите, во оваа студија, поларизацијата беше директно контролирана со користење на течни кристали. „Нашиот пристап има неколку потенцијални предности: помала потрошувачка на енергија, способност самостојно да се обработуваат поединечни брановоди и намалени пречки меѓу соседните брановоди“, забележуваат истражувачите. За да ја тестира ефикасноста на уредот, тимот инјектира ласер во брановодот и ја модулирал светлината со менување на напонот што се применува на слојот од течни кристали. Промените на поларизацијата забележани на излезот се во согласност со теоретските очекувања. Истражувачите исто така откриле дека откако течниот кристал бил интегриран со брановодот, карактеристиките на модулацијата на течниот кристал останале непроменети. Истражувачите нагласуваат дека студијата е само доказ за концептот, така што има уште многу работа да се направи пред технологијата да може да се користи во пракса. На пример, сегашните уреди ги модулираат сите брановоди на ист начин, така што тимот работи на постигнување независна контрола на секој поединечен брановод.