Polarizasyon elektro-optikkontrol femtosaniye lazer yazma ve sıvı kristal modülasyonu ile gerçekleştirilir
Almanya'daki araştırmacılar, femtosaniye lazer yazımı ve sıvı kristali birleştirerek yeni bir optik sinyal kontrolü yöntemi geliştirdilerelektro-optik modülasyon. Sıvı kristal katmanın dalga kılavuzuna yerleştirilmesiyle ışın polarizasyon durumunun elektro-optik kontrolü gerçekleştirilir. Teknoloji, çip tabanlı cihazlar ve femtosaniye lazer yazma teknolojisi kullanılarak yapılan karmaşık fotonik devreler için tamamen yeni olanaklar sunuyor. Araştırma ekibi, kaynaşmış silikon dalga kılavuzlarında ayarlanabilir dalga plakalarını nasıl yaptıklarını ayrıntılarıyla anlattı. Sıvı kristale bir voltaj uygulandığında sıvı kristal molekülleri döner, bu da dalga kılavuzunda iletilen ışığın polarizasyon durumunu değiştirir. Yapılan deneylerde araştırmacılar, ışığın iki farklı görünür dalga boyundaki polarizasyonunu başarıyla tamamen modüle etti (Şekil 1).
3D fotonik entegre cihazlarda yenilikçi ilerleme sağlamak için iki temel teknolojiyi birleştirmek
Femtosaniye lazerlerin dalga kılavuzlarını yalnızca yüzeye değil malzemenin derinlerine hassas bir şekilde yazabilme yeteneği, onları tek bir çip üzerindeki dalga kılavuzu sayısını en üst düzeye çıkarmak için umut verici bir teknoloji haline getiriyor. Teknoloji, yüksek yoğunluklu bir lazer ışınını şeffaf bir malzemenin içine odaklayarak çalışıyor. Işık şiddeti belirli bir seviyeye ulaştığında ışın, tıpkı bir kalem gibi mikron hassasiyetinde uygulandığı noktada malzemenin özelliklerini değiştirir.
Araştırma ekibi, dalga kılavuzuna bir sıvı kristal tabakası yerleştirmek için iki temel foton tekniğini birleştirdi. Işın, dalga kılavuzundan ve sıvı kristalden geçerken, bir elektrik alanı uygulandığında ışının fazı ve polarizasyonu değişir. Daha sonra modüle edilmiş ışın, dalga kılavuzunun ikinci kısmı boyunca yayılmaya devam edecek ve böylece optik sinyalin modülasyon özelliklerine sahip iletimi sağlanacaktır. İki teknolojiyi birleştiren bu hibrit teknoloji, her ikisinin avantajlarını aynı cihazda mümkün kılıyor: bir yanda dalga kılavuzu etkisinin getirdiği yüksek yoğunlukta ışık konsantrasyonu, diğer yanda sıvı kristalin yüksek düzeyde ayarlanabilirliği. Bu araştırma, dalga kılavuzlarını cihazların genel hacmine yerleştirmek için sıvı kristallerin özelliklerini kullanmanın yeni yollarını açıyor.modülatörleriçinfotonik cihazlar.
Şekil 1 Araştırmacılar, sıvı kristal katmanlarını doğrudan lazer yazımı ile oluşturulan dalga kılavuzlarına yerleştirdiler ve ortaya çıkan hibrit cihaz, dalga kılavuzlarından geçen ışığın polarizasyonunu değiştirmek için kullanılabilir.
Femtosaniye lazer dalga kılavuzu modülasyonunda sıvı kristalin uygulanması ve avantajları
Rağmenoptik modülasyonFemtosaniye lazerde dalga kılavuzlarının yazılması daha önce öncelikle dalga kılavuzlarına lokal ısıtma uygulanarak elde ediliyordu, bu çalışmada polarizasyon doğrudan sıvı kristaller kullanılarak kontrol ediliyordu. Araştırmacılar, "Yaklaşımımızın birçok potansiyel avantajı var: daha düşük güç tüketimi, bireysel dalga kılavuzlarını bağımsız olarak işleme yeteneği ve bitişik dalga kılavuzları arasındaki parazitin azaltılması." Ekip, cihazın etkinliğini test etmek için dalga kılavuzuna bir lazer enjekte etti ve sıvı kristal katmana uygulanan voltajı değiştirerek ışığı modüle etti. Çıkışta gözlemlenen kutuplaşma değişiklikleri teorik beklentilerle tutarlıdır. Araştırmacılar ayrıca sıvı kristalin dalga kılavuzuyla bütünleştirilmesinden sonra sıvı kristalin modülasyon özelliklerinin değişmeden kaldığını da buldu. Araştırmacılar, çalışmanın yalnızca bir kavram kanıtı olduğunu, dolayısıyla teknolojinin pratikte kullanılabilmesi için daha yapılması gereken çok iş olduğunu vurguluyor. Örneğin, mevcut cihazlar tüm dalga kılavuzlarını aynı şekilde modüle ediyor; böylece ekip, her bir dalga kılavuzunun bağımsız kontrolünü sağlamak için çalışıyor.
Gönderim zamanı: Mayıs-14-2024