Палярызацыйнае электрааптычнае кіраванне ажыццяўляецца з дапамогай фемтасекунднай лазернай запісу і вадкакрысталічнай мадуляцыі

Палярызацыйная электрааптычнаякіраванне ажыццяўляецца з дапамогай фемтасекунднай лазернай запісу і вадкакрысталічнай мадуляцыі

Даследчыкі з Германіі распрацавалі новы метад кіравання аптычным сігналам шляхам спалучэння фемтасекунднага лазернага запісу і вадкага крышталяэлектрааптычная мадуляцыя. Шляхам убудавання вадкакрысталічнага пласта ў хвалявод ажыццяўляецца электрааптычны кантроль стану палярызацыі пучка. Тэхналогія адкрывае цалкам новыя магчымасці для прылад на аснове чыпаў і складаных фатонных схем, зробленых з выкарыстаннем тэхналогіі фемтасекунднага лазернага запісу. Даследчая група падрабязна апісала, як яны стваралі наладжвальныя хвалевыя пласціны ў плаўленых крэмніевых хваляводах. Калі да вадкага крышталя падаецца напружанне, малекулы вадкага крышталя круцяцца, што змяняе стан палярызацыі святла, якое праходзіць па хваляводу. У праведзеных эксперыментах даследчыкі паспяхова цалкам мадулявалі палярызацыю святла на дзвюх розных бачных даўжынях хваль (малюнак 1).

Аб'яднанне дзвюх ключавых тэхналогій для дасягнення інавацыйнага прагрэсу ў 3D-фатонных інтэграваных прыладах
Здольнасць фемтасекундных лазераў дакладна запісваць хваляводы глыбока ўнутры матэрыялу, а не толькі на паверхні, робіць іх перспектыўнай тэхналогіяй для максімальнага павелічэння колькасці хваляводаў на адным чыпе. Тэхналогія працуе шляхам факусоўкі высокаінтэнсіўнага лазернага прамяня ўнутры празрыстага матэрыялу. Калі інтэнсіўнасць святла дасягае пэўнага ўзроўню, прамень змяняе ўласцівасці матэрыялу ў кропцы прымянення, падобна ручцы з дакладнасцю да мікрона.
Даследчая група аб'яднала два асноўныя фатонныя метады, каб убудаваць пласт вадкіх крышталяў у хвалявод. Па меры праходжання прамяня праз хвалявод і вадкі крышталь фаза і палярызацыя прамяня змяняюцца пасля прымянення электрычнага поля. У далейшым мадуляваны прамень будзе працягваць распаўсюджвацца па другой частцы хвалявода, дасягаючы такім чынам перадачу аптычнага сігналу з характарыстыкамі мадуляцыі. Гэтая гібрыдная тэхналогія, якая аб'ядноўвае дзве тэхналогіі, забяспечвае перавагі абедзвюх у адной прыладзе: з аднаго боку, высокая шчыльнасць канцэнтрацыі святла, выкліканая хваляводным эфектам, а з іншага боку, высокая магчымасць рэгулявання вадкага крышталя. Гэта даследаванне адкрывае новыя шляхі выкарыстання ўласцівасцей вадкіх крышталяў для ўбудавання хваляводаў у агульны аб'ём прылад, якмадулятарыдляфатонныя прылады.

Малюнак 1 Даследчыкі ўбудавалі пласты вадкіх крышталяў у хваляводы, створаныя прамым лазерным запісам, і атрыманае гібрыднае прылада можа выкарыстоўвацца для змены палярызацыі святла, якое праходзіць праз хваляводы

Прымяненне і перавагі вадкіх крышталяў у фемтасекунднай лазернай хваляводнай мадуляцыі
Хацяаптычная мадуляцыяу фемтасекундных лазерных хвалеводах, якія запісваюць, раней дасягалася ў асноўным шляхам лакальнага нагрэву хваляводаў, у гэтым даследаванні палярызацыя кантралявалася непасрэдна з дапамогай вадкіх крышталяў. «Наш падыход мае некалькі патэнцыйных пераваг: меншае энергаспажыванне, магчымасць незалежнай апрацоўкі асобных хваляводаў і памяншэнне перашкод паміж суседнімі хваляводамі», - адзначаюць даследчыкі. Каб праверыць эфектыўнасць прылады, каманда ўвяла лазер у хвалявод і мадулявала святло, змяняючы напружанне, якое падаецца на вадкакрысталічны пласт. Змены палярызацыі, якія назіраюцца на выхадзе, адпавядаюць тэарэтычным чаканням. Даследчыкі таксама выявілі, што пасля інтэграцыі вадкага крышталя з хваляводам характарыстыкі мадуляцыі вадкага крышталя засталіся нязменнымі. Даследчыкі падкрэсліваюць, што даследаванне з'яўляецца толькі доказам канцэпцыі, таму трэба яшчэ шмат папрацаваць, перш чым тэхналогію можна будзе выкарыстоўваць на практыцы. Напрыклад, сучасныя прылады мадулююць усе хваляводы аднолькава, таму каманда працуе над тым, каб дасягнуць незалежнага кантролю кожнага асобнага хвалявода.