Polarizare electro-opticăControlul este realizat prin scrierea laserului femtosecundă și modularea cristalului lichid
Cercetătorii din Germania au dezvoltat o nouă metodă de control al semnalului optic prin combinarea scrierii cu laser femtosecundă și a cristalului lichidModulație electro-optică. Prin încorporarea stratului de cristal lichid în ghidul de undă, se realizează controlul electro-optic al stării de polarizare a fasciculului. Tehnologia deschide posibilități cu totul noi pentru dispozitivele bazate pe Chip și circuitele fotonice complexe realizate folosind tehnologia de scriere laser femtosecundă. Echipa de cercetare a detaliat modul în care au făcut plăci de undă reglabile în ghiduri de undă de siliciu fuzionate. Când se aplică o tensiune pe cristalul lichid, se rotesc moleculele de cristal lichid, ceea ce schimbă starea de polarizare a luminii transmise în ghidul de undă. În experimentele efectuate, cercetătorii au modulat cu succes complet polarizarea luminii la două lungimi de undă vizibile diferite (figura 1).
Combinarea a două tehnologii cheie pentru a obține progrese inovatoare în dispozitivele integrate fotonice 3D
Capacitatea laserelor femtosecunde de a scrie cu precizie ghiduri de undă adânc în interiorul materialului, mai degrabă decât doar la suprafață, le face o tehnologie promițătoare pentru a maximiza numărul de ghiduri de undă pe un singur cip. Tehnologia funcționează prin focalizarea unui fascicul laser de mare intensitate în interiorul unui material transparent. Când intensitatea luminii atinge un anumit nivel, fasciculul schimbă proprietățile materialului la punctul său de aplicare, la fel ca un stilou cu precizie de micron.
Echipa de cercetare a combinat două tehnici de fotoni de bază pentru a încorpora un strat de cristale lichide în ghidul de undă. Pe măsură ce fasciculul călătorește prin ghidul de undă și prin cristalul lichid, faza și polarizarea fasciculului se schimbă odată ce se aplică un câmp electric. Ulterior, fasciculul modulat va continua să se propage prin a doua parte a ghidului de undă, obținând astfel transmiterea semnalului optic cu caracteristici de modulare. Această tehnologie hibridă care combină cele două tehnologii permite avantajele ambelor din același dispozitiv: pe de o parte, densitatea ridicată a concentrației de lumină provocate de efectul ghidului de undă și, pe de altă parte, reglabilitatea ridicată a cristalului lichid. Această cercetare deschide noi modalități de a utiliza proprietățile cristalelor lichide pentru a încorpora ghidurile de undă în volumul total al dispozitivelor caModulatoarepentruDispozitive fotonice.
Figura 1 Cercetătorii au încorporat straturi de cristal lichid în ghiduri de undă create prin scrierea directă cu laser, iar dispozitivul hibrid rezultat ar putea fi utilizat pentru a schimba polarizarea luminii care trece prin ghidurile de undă
Aplicarea și avantajele cristalului lichid în modularea ghidului de undă laser femtosecundă
DeşiModulație opticăÎn femtosecunda, ghidurile de undă de scriere cu laser a fost obținută anterior în principal prin aplicarea încălzirii locale pe ghidurile de undă, în acest studiu, polarizarea a fost controlată direct prin utilizarea cristalelor lichide. „Abordarea noastră are mai multe avantaje potențiale: consumul de energie mai mic, capacitatea de a prelucra ghiduri de undă individuale în mod independent și interferența redusă între ghidurile de undă adiacente”, notează cercetătorii. Pentru a testa eficacitatea dispozitivului, echipa a injectat un laser în ghidul de undă și a modulat lumina prin variația tensiunii aplicate pe stratul de cristal lichid. Modificările de polarizare observate la ieșire sunt în concordanță cu așteptările teoretice. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că după ce cristalul lichid a fost integrat cu ghidul de undă, caracteristicile de modulare ale cristalului lichid au rămas neschimbate. Cercetătorii subliniază că studiul este doar o dovadă a conceptului, astfel încât mai există încă multă muncă de făcut înainte ca tehnologia să poată fi utilizată în practică. De exemplu, dispozitivele actuale modulează toate ghidurile de undă în același mod, astfel încât echipa lucrează pentru a obține un control independent al fiecărui ghid de undă individual.
Timpul post: 14-2024 mai