Палярызацыйна-электрааптычныкіраванне рэалізуецца з дапамогай фемтасекунднага лазернага запісу і мадуляцыі вадкіх крышталяў
Нямецкія даследчыкі распрацавалі новы метад аптычнага кіравання сігналам, спалучаючы фемтасекундны лазерны запіс і вадкакрышталічныя тэхналогіі.электрааптычная мадуляцыяДзякуючы ўбудаванню пласта вадкага крышталя ў хвалявод рэалізуецца электрааптычнае кіраванне станам палярызацыі прамяня. Гэтая тэхналогія адкрывае цалкам новыя магчымасці для прылад на аснове чыпаў і складаных фатонных схем, вырабленых з выкарыстаннем тэхналогіі фемтасекунднага лазернага запісу. Даследчая група падрабязна апісала, як яны стварылі настроўваемыя хвалевыя пласціны ў плаўленых крэмніевых хваляводах. Пры падачы напружання на вадкі крышталь малекулы вадкага крышталя круцяцца, што змяняе стан палярызацыі святла, якое праходзіць праз хвалявод. У праведзеных эксперыментах даследчыкі паспяхова цалкам мадулявалі палярызацыю святла на двух розных бачных даўжынях хваль (малюнак 1).
Спалучэнне дзвюх ключавых тэхналогій для дасягнення інавацыйнага прагрэсу ў інтэграваных трохмерных фатонных прыладах
Здольнасць фемтасекундных лазераў дакладна запісваць хваляводы глыбока ўнутры матэрыялу, а не толькі на паверхні, робіць іх перспектыўнай тэхналогіяй для максімізацыі колькасці хваляводаў на адным чыпе. Тэхналогія працуе шляхам факусавання высокаінтэнсіўнага лазернага прамяня ўнутры празрыстага матэрыялу. Калі інтэнсіўнасць святла дасягае пэўнага ўзроўню, прамень змяняе ўласцівасці матэрыялу ў кропцы яго ўздзеяння, як ручка з мікроннай дакладнасцю.
Даследчая група спалучыла дзве асноўныя фатонныя тэхналогіі для ўбудавання пласта вадкіх крышталяў у хвалявод. Па меры праходжання прамяня праз хвалявод і праз вадкі крышталь фаза і палярызацыя прамяня змяняюцца пасля прыкладання электрычнага поля. Пасля гэтага мадуляваны прамень працягвае распаўсюджвацца праз другую частку хвалявода, тым самым дасягаючы перадачы аптычнага сігналу з мадуляцыйнымі характарыстыкамі. Гэтая гібрыдная тэхналогія, якая спалучае дзве тэхналогіі, дазваляе атрымаць перавагі абедзвюх у адной прыладзе: з аднаго боку, высокую шчыльнасць канцэнтрацыі святла, выкліканую эфектам хвалявода, а з другога боку, высокую рэгуляванасць вадкага крышталя. Гэта даследаванне адкрывае новыя спосабы выкарыстання ўласцівасцей вадкіх крышталяў для ўбудавання хваляводаў у агульны аб'ём прылад, як...мадулятарыдляфатонныя прылады.
Малюнак 1. Даследчыкі ўбудавалі пласты вадкіх крышталяў у хваляводы, створаныя метадам прамога лазернага запісу, і атрыманую гібрыдную прыладу можна было выкарыстоўваць для змены палярызацыі святла, якое праходзіць праз хваляводы.
Прымяненне і перавагі вадкакрышталічных матэрыялаў у фемтасекунднай лазернай хваляводнай мадуляцыі
Нягледзячы на тое, штоаптычная мадуляцыяКалі ў хваляводах з фемтасекундным лазерным запісам раней палярызацыя дасягалася ў асноўным шляхам лакальнага нагрэву хваляводаў, то ў гэтым даследаванні палярызацыя кіравалася непасрэдна з дапамогай вадкіх крышталяў. «Наш падыход мае некалькі патэнцыйных пераваг: меншае энергаспажыванне, магчымасць апрацоўваць асобныя хваляводы незалежна і зніжэнне перашкод паміж суседнімі хваляводамі», — адзначаюць даследчыкі. Каб праверыць эфектыўнасць прылады, каманда ўвяла лазер у хвалявод і мадулявала святло, змяняючы напружанне, прыкладзенае да пласта вадкага крышталя. Змены палярызацыі, якія назіраліся на выхадзе, адпавядаюць тэарэтычным чаканням. Даследчыкі таксама выявілі, што пасля інтэграцыі вадкага крышталя з хваляводам характарыстыкі мадуляцыі вадкага крышталя заставаліся нязменнымі. Даследчыкі падкрэсліваюць, што даследаванне з'яўляецца толькі доказам канцэпцыі, таму перад тым, як тэхналогія можа быць выкарыстана на практыцы, яшчэ шмат працы трэба зрабіць. Напрыклад, сучасныя прылады мадулююць усе хваляводы аднолькава, таму каманда працуе над дасягненнем незалежнага кіравання кожным асобным хваляводам.
Час публікацыі: 14 мая 2024 г.