Eo модулаторСерия: Високоскоростно, ниско напрежение, устройство за контрол на поляризацията с тънък слой литиев ниобат с малък размер
Светлинните вълни в свободното пространство (както и електромагнитните вълни с други честоти) са срязващи вълни и посоката на вибрациите на техните електрически и магнитни полета има различни възможни ориентации в напречното сечение, перпендикулярно на посоката на разпространение, което е поляризационно свойство на светлината. Поляризацията има важна приложна стойност в областта на кохерентната оптична комуникация, индустриалното откриване, биомедицината, дистанционното наблюдение на Земята, съвременната армия, авиацията и океана.
В природата, за да се ориентират по-добре, много организми са развили зрителни системи, които могат да различават поляризацията на светлината. Например пчелите имат пет очи (три единични очи, две сложни очи), всяко от които съдържа 6300 малки очи, които помагат на пчелите да получат карта на поляризацията на светлината във всички посоки на небето. Пчелата може да използва поляризационната карта, за да локализира и точно да доведе собствения си вид до цветята, които намира. Човешките същества нямат физиологични органи, подобни на пчелите, за да усетят поляризацията на светлината и трябва да използват изкуствено оборудване, за да усетят и манипулират поляризацията на светлината. Типичен пример е използването на поляризационни очила за насочване на светлина от различни изображения към лявото и дясното око в перпендикулярни поляризации, което е принципът на 3D филмите в киното.
Разработването на високопроизводителни устройства за контрол на оптичната поляризация е ключът към разработването на технология за прилагане на поляризирана светлина. Типичните устройства за контрол на поляризацията включват генератор на поляризационно състояние, скрамблер, поляризационен анализатор, поляризационен контролер и т.н. През последните години технологията за манипулиране на оптичната поляризация ускорява напредъка и се интегрира дълбоко в редица нововъзникващи области с голямо значение.
Вземанеоптична комуникациякато пример, воден от търсенето на масивно предаване на данни в центрове за данни, кохерентно на дълги разстоянияоптиченкомуникационната технология постепенно се разпространява към приложения за взаимно свързване с малък обхват, които са силно чувствителни към разходите и потреблението на енергия, а използването на технология за манипулиране на поляризация може ефективно да намали разходите и консумацията на енергия на кохерентни оптични комуникационни системи с малък обхват. Понастоящем обаче контролът на поляризацията се осъществява главно чрез дискретни оптични компоненти, което сериозно ограничава подобряването на производителността и намаляването на разходите. С бързото развитие на технологията за оптоелектронна интеграция, интеграцията и чиповете са важни тенденции в бъдещото развитие на устройствата за контрол на оптичната поляризация.
Въпреки това, оптичните вълноводи, приготвени в традиционни кристали от литиев ниобат, имат недостатъците на малък контраст на индекса на пречупване и слаба способност за свързване на оптичното поле. От една страна, размерът на устройството е голям и е трудно да се отговори на нуждите за разработка на интеграция. От друга страна, електрооптичното взаимодействие е слабо и управляващото напрежение на устройството е високо.
през последните годинифотонни устройствабазирани на литиев ниобат тънкослойни материали постигнаха исторически напредък, постигайки по-високи скорости и по-ниски напрежения на задвижване от традиционнитефотонни устройства с литиев ниобат, така че те са предпочитани от индустрията. В последните изследвания интегрираният чип за контрол на оптичната поляризация е реализиран върху платформата за фотонна интеграция с тънък филм от литиев ниобат, включително поляризационен генератор, скрамблер, поляризационен анализатор, поляризационен контролер и други основни функции. Основните параметри на тези чипове, като скорост на генериране на поляризация, коефициент на поляризационно изчезване, скорост на поляризационни смущения и скорост на измерване, поставиха нови световни рекорди и показаха отлична производителност при висока скорост, ниска цена, без загуба на паразитна модулация и ниска задвижващо напрежение. Резултатите от изследването за първи път реализират серия от високопроизводителнилитиев ниобаттънкослойни устройства за контрол на оптичната поляризация, които се състоят от две основни единици: 1. Ротация/разпределител на поляризацията, 2. Интерферометър на Mach-Zindel (обяснение >), както е показано на фигура 1.
Време на публикуване: 26 декември 2023 г