Seria de modulatoare Eo: Dispozitiv de control al polarizării cu niobat de litiu de dimensiuni mici, de mare viteză, tensiune joasă

Modulator EoSeria: Dispozitiv de control al polarizării cu niobat de litiu de mare viteză, joasă tensiune, de dimensiuni mici

Undele luminoase din spațiul liber (precum și undele electromagnetice ale altor frecvențe) sunt unde de forfecare, iar direcția de vibrație a câmpurilor sale electrice și magnetice are diferite orientări posibile în secțiunea transversală perpendiculară pe direcția de propagare, care este proprietatea de polarizare. de lumină. Polarizarea are o valoare importantă de aplicare în domeniile comunicației optice coerente, detectării industriale, biomedicinei, teledetecției pământului, armatei moderne, aviației și oceanelor.

În natură, pentru a naviga mai bine, multe organisme au dezvoltat sisteme vizuale care pot distinge polarizarea luminii. De exemplu, albinele au cinci ochi (trei ochi unici, doi ochi compuși), fiecare dintre care conține 6.300 de ochi mici, care ajută albinele să obțină o hartă a polarizării luminii în toate direcțiile pe cer. Albina poate folosi harta de polarizare pentru a localiza și a conduce cu precizie propria specie la florile pe care le găsește. Ființele umane nu au organe fiziologice similare cu albinele pentru a simți polarizarea luminii și trebuie să folosească echipamente artificiale pentru a simți și a manipula polarizarea luminii. Un exemplu tipic este utilizarea ochelarilor polarizați pentru a direcționa lumina din diferite imagini în ochiul stâng și drept în polarizări perpendiculare, care este principiul filmelor 3D în cinematograf.

Dezvoltarea dispozitivelor de control al polarizării optice de înaltă performanță este cheia dezvoltării tehnologiei de aplicare a luminii polarizate. Dispozitivele tipice de control al polarizării includ generatorul de stări de polarizare, scrambler, analizorul de polarizare, controlerul de polarizare etc. În ultimii ani, tehnologia de manipulare a polarizării optice accelerează progresul și se integrează profund într-un număr de domenii emergente de mare importanță.

Luândcomunicare opticăde exemplu, condus de cererea de transmisie masivă de date în centre de date, coerentă pe distanțe lungioptictehnologia comunicațiilor se răspândește treptat la aplicațiile de interconectare cu rază scurtă de acțiune, care sunt foarte sensibile la costuri și consumul de energie, iar utilizarea tehnologiei de manipulare a polarizării poate reduce în mod eficient costul și consumul de energie al sistemelor de comunicații optice coerente pe rază scurtă. Cu toate acestea, în prezent, controlul polarizării este realizat în principal prin componente optice discrete, ceea ce limitează serios îmbunătățirea performanței și reducerea costurilor. Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei de integrare optoelectronică, integrarea și cip sunt tendințe importante în dezvoltarea viitoare a dispozitivelor de control al polarizării optice.
Cu toate acestea, ghidurile de undă optice pregătite în cristale tradiționale de niobat de litiu au dezavantajele unui contrast mic al indicelui de refracție și al capacității slabe de legare a câmpului optic. Pe de o parte, dimensiunea dispozitivului este mare și este dificil de îndeplinit nevoile de dezvoltare de integrare. Pe de altă parte, interacțiunea electrooptică este slabă, iar tensiunea de antrenare a dispozitivului este ridicată.

În ultimii ani,dispozitive fotonicebazate pe niobat de litiu, materialele cu film subțire au făcut progrese istorice, atingând viteze mai mari și tensiuni de conducere mai mici decât cele tradiționale.dispozitive fotonice cu niobat de litiu, deci sunt favorizate de industrie. În cercetările recente, cipul integrat de control al polarizării optice este realizat pe platforma de integrare fotonică cu peliculă subțire de niobat de litiu, inclusiv generator de polarizare, scrambler, analizor de polarizare, controler de polarizare și alte funcții principale. Parametrii principali ai acestor cipuri, cum ar fi viteza de generare a polarizării, raportul de stingere a polarizării, viteza de perturbare a polarizării și viteza de măsurare, au stabilit noi recorduri mondiale și au demonstrat performanțe excelente la viteză mare, la costuri reduse, fără pierderi de modulație parazită și la nivel scăzut. tensiunea de antrenare. Rezultatele cercetării realizează pentru prima dată o serie de înalte performanțeniobat de litiuDispozitive de control al polarizării optice cu peliculă subțire, care sunt compuse din două unități de bază: 1. Rotație/divizor de polarizare, 2. Interferometru Mach-zindel (explicație >), așa cum se arată în Figura 1.