Modulator EoSerie: Dispozitiv de control al polarizării cu peliculă subțire de niobat de litiu, de mare viteză, joasă tensiune și dimensiuni mici
Undele luminoase în spațiu liber (precum și undele electromagnetice de alte frecvențe) sunt unde de forfecare, iar direcția de vibrație a câmpurilor sale electrice și magnetice are diverse orientări posibile în secțiunea transversală perpendiculară pe direcția de propagare, aceasta fiind proprietatea de polarizare a luminii. Polarizarea are o valoare aplicativă importantă în domeniile comunicațiilor optice coerente, detectării industriale, biomedicinei, teledetecției terestre, armatei moderne, aviației și oceanului.
În natură, pentru a se orienta mai bine, multe organisme au dezvoltat sisteme vizuale care pot distinge polarizarea luminii. De exemplu, albinele au cinci ochi (trei ochi simpli, doi ochi compuși), fiecare conținând 6.300 de ochi mici, care ajută albinele să obțină o hartă a polarizării luminii în toate direcțiile de pe cer. Albina poate folosi harta polarizării pentru a localiza și a conduce cu precizie propria specie către florile pe care le găsește. Ființele umane nu au organe fiziologice similare albinelor pentru a detecta polarizarea luminii și au nevoie să utilizeze echipamente artificiale pentru a detecta și manipula polarizarea luminii. Un exemplu tipic este utilizarea ochelarilor polarizatori pentru a direcționa lumina din diferite imagini către ochiul stâng și drept în polarizări perpendiculare, acesta fiind principiul filmelor 3D din cinematografie.
Dezvoltarea unor dispozitive 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 stare de polarizare, scramblerul, analizorul de polarizare, controlerul de polarizare etc. În ultimii ani, tehnologia de manipulare a polarizării optice accelerează progresul și se integrează profund într-o serie de domenii emergente de mare importanță.
Luândcomunicare opticăde exemplu, determinată de cererea de transmisii masive de date în centrele de date, de comunicații coerente la distanță lungăopticTehnologia comunicațiilor se extinde treptat către aplicații de interconectare pe rază scurtă de acțiune, care sunt foarte sensibile la costuri și consum de energie, iar utilizarea tehnologiei de manipulare a polarizării poate reduce eficient costurile și consumul de energie al sistemelor de comunicații optice coerente pe rază scurtă de acțiune. Cu toate acestea, în prezent, controlul polarizării se realizează în principal prin componente optice discrete, ceea ce restricționează serios îmbunătățirea performanței și reducerea costurilor. Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei de integrare optoelectronică, integrarea și cipurile reprezintă tendințe importante în dezvoltarea viitoare a dispozitivelor de control al polarizării optice.
Cu toate acestea, ghidurile de undă optice preparate din cristale tradiționale de niobat de litiu prezintă dezavantajele unui contrast mic al indicelui de refracție și ale unei capacități slabe de legare a câmpului optic. Pe de o parte, dimensiunea dispozitivului este mare și este dificil să se satisfacă nevoile de dezvoltare pentru integrare. Pe de altă parte, interacțiunea electrooptică este slabă, iar tensiunea de acționare a dispozitivului este mare.
În ultimii ani,dispozitive fotoniceMaterialele bazate pe peliculă subțire de niobat de litiu au înregistrat progrese istorice, atingând viteze mai mari și tensiuni de acționare mai mici decât cele tradiționaledispozitive fotonice cu niobat de litiu, deci sunt favoriți de industrie. În cercetări recente, cipul integrat de control al polarizării optice este realizat pe platforma de integrare fotonică cu peliculă subțire de niobat de litiu, incluzând 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 extincție a polarizării, viteza perturbației polarizării și viteza de măsurare, au stabilit noi recorduri mondiale și au demonstrat performanțe excelente în ceea ce privește viteza mare, costul redus, lipsa pierderilor de modulație parazitară și tensiunea de acționare scăzută. Rezultatele cercetării realizează pentru prima dată o serie de performanțe ridicate.niobat de litiuDispozitive de control al polarizării optice cu peliculă subțire, care sunt compuse din două unități de bază: 1. Rotația/divizorul polarizării, 2. Interferometru Mach-zindel (explicație >), așa cum se arată în Figura 1.
Data publicării: 26 decembrie 2023