Поляризация електрооптичноКонтролът се реализира чрез фемтосекундно лазерно писане и модулация на течен кристал
Изследователите в Германия са разработили нов метод за контрол на оптичния сигнал чрез комбиниране на фемтосекундно лазерно писане и течен кристалелектрооптична модулация. Чрез вграждане на течен кристален слой във вълновода се реализира електрооптичното управление на състоянието на поляризацията на лъча. Технологията отваря изцяло нови възможности за устройства, базирани на чипс, и сложни фотонни схеми, направени с помощта на фемтосекундната технология за лазерно писане. Изследователският екип подробно описа как те направиха регулируеми вълнови плочи в слети силиконови вълновода. Когато се прилага напрежение върху течния кристал, молекулите на течните кристали се въртят, което променя състоянието на поляризация на светлината, предавано във вълновода. В проведените експерименти изследователите успешно модулират поляризацията на светлината при две различни видими дължини на вълната (Фигура 1).
Комбиниране на две ключови технологии за постигане на иновативен напредък в 3D фотонни интегрирани устройства
Способността на фемтосекундните лазери точно да пишат вълновода дълбоко в материала, а не само на повърхността, ги прави обещаваща технология, за да увеличи максимално броя на вълновода на един чип. Технологията работи, като фокусира лазерния лъч с висока интензивност вътре в прозрачен материал. Когато интензивността на светлината достигне определено ниво, лъчът променя свойствата на материала в своята точка на нанасяне, точно като химикалка с точност на микрона.
Изследователският екип комбинира две основни фотонни техники, за да вгради слой течни кристали във вълновода. Докато лъчът пътува през вълновода и през течния кристал, фазата и поляризацията на гредата се променят, след като се приложи електрическо поле. Впоследствие модулираният лъч ще продължи да се разпространява през втората част на вълновода, като по този начин ще постигне предаването на оптичния сигнал с характеристики на модулация. Тази хибридна технология, комбинираща двете технологии, дава възможност за предимствата на двете в едно и също устройство: от една страна, високата плътност на концентрацията на светлината, породена от ефекта на вълновод, и от друга страна, високата регулируемост на течния кристал. Това изследване отваря нови начини за използване на свойствата на течните кристали за вграждане на вълновода в общия обем на устройствата катомодулаторизаФотонни устройства.
Фигура 1 Изследователите вграждат слоеве с течни кристали в вълноводни, създадени чрез директно лазерно писане, и полученото хибридно устройство може да се използва за промяна на поляризацията на светлината, преминаваща през вълноводите
Прилагане и предимства на течния кристал в фемтосекундната лазерна модулация на вълноводството
Въпреки чеОптична модулацияВ фемтосекундните вълновода на лазерно писане по -рано е постигнато предимно чрез прилагане на локално нагряване върху вълноводите, в това проучване поляризацията е директно контролирана чрез използване на течни кристали. „Нашият подход има няколко потенциални предимства: по -ниска консумация на енергия, способността да се обработват индивидуални вълновода независимо и намалени смущения между съседни вълновода“, отбелязват изследователите. За да тества ефективността на устройството, екипът инжектира лазер във вълновода и модулира светлината, като променя напрежението, приложено към течния кристален слой. Промените в поляризацията, наблюдавани при продукцията, са в съответствие с теоретичните очаквания. Изследователите също установяват, че след като течният кристал е интегриран с вълновода, характеристиките на модулацията на течния кристал остават непроменени. Изследователите подчертават, че изследването е просто доказателство за концепция, така че има още много работа, преди технологията да може да се използва на практика. Например, текущите устройства модулират всички вълновода по един и същи начин, така че екипът работи за постигане на независим контрол върху всеки отделен вълновод.
Време за публикация: Май-14-2024