Polarizasyon elektro-optikkontrol, femtosaniye lazer yazımı ve sıvı kristal modülasyonu ile gerçekleştirilir
Almanya'daki araştırmacılar, femtosaniye lazer yazımı ve sıvı kristali birleştirerek yeni bir optik sinyal kontrol yöntemi geliştirdilerelektro-optik modülasyonSıvı kristal katmanının dalga kılavuzuna gömülmesiyle, ışın polarizasyon durumunun elektro-optik kontrolü gerçekleştirilir. Bu teknoloji, femtosaniye lazer yazım teknolojisi kullanılarak üretilen çip tabanlı cihazlar ve karmaşık fotonik devreler için tamamen yeni olanaklar sunar. Araştırma ekibi, erimiş silikon dalga kılavuzlarında ayarlanabilir dalga plakalarını nasıl ürettiklerini ayrıntılı olarak açıkladı. Sıvı kristale voltaj uygulandığında, sıvı kristal molekülleri döner ve bu da dalga kılavuzunda iletilen ışığın polarizasyon durumunu değiştirir. Yapılan deneylerde, araştırmacılar iki farklı görünür dalga boyundaki ışığın polarizasyonunu başarıyla tamamen modüle ettiler (Şekil 1).
3 boyutlu fotonik entegre cihazlarda yenilikçi ilerleme sağlamak için iki temel teknolojinin birleştirilmesi
Femtosaniye lazerlerin dalga kılavuzlarını sadece yüzeye değil, malzemenin derinliklerine de hassas bir şekilde yazabilme yeteneği, onları tek bir çipteki dalga kılavuzu sayısını en üst düzeye çıkarmak için umut vadeden bir teknoloji haline getiriyor. Bu teknoloji, yüksek yoğunluklu bir lazer ışınını şeffaf bir malzemenin içine odaklayarak çalışıyor. Işık yoğunluğu belirli bir seviyeye ulaştığında, ışın, tıpkı mikron hassasiyetindeki bir kalem gibi, uygulama noktasında malzemenin özelliklerini değiştiriyor.
Araştırma ekibi, dalga kılavuzuna bir sıvı kristal katmanı 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 kısmından yayılmaya devam ederek, modülasyon özelliklerine sahip optik sinyalin iletimini sağlar. İki teknolojiyi birleştiren bu hibrit teknoloji, her ikisinin de avantajlarını aynı cihazda bir araya getirir: bir yandan dalga kılavuzu etkisinin sağladığı yüksek ışık yoğunluğu, diğer yandan sıvı kristalin yüksek ayarlanabilirliği. Bu araştırma, sıvı kristallerin özelliklerini kullanarak dalga kılavuzlarını cihazların genel hacmine yerleştirmenin yeni yollarını sunmaktadır.modülatörleriçinfotonik cihazlar.
Şekil 1 Araştırmacılar, doğrudan lazer yazımı ile oluşturulan dalga kılavuzlarına sıvı kristal katmanları yerleştirdiler ve ortaya çıkan hibrit cihaz, dalga kılavuzlarından geçen ışığın polarizasyonunu değiştirmek için kullanılabilir.
Femtosaniye lazer dalga kılavuzu modülasyonunda sıvı kristalin uygulamaları ve avantajları
Rağmenoptik modülasyonFemtosaniye lazerle yazma dalga kılavuzlarında daha önce esas olarak dalga kılavuzlarına lokal ısıtma uygulanarak elde edilen bu çalışmada, polarizasyon doğrudan sıvı kristaller kullanılarak kontrol edildi. Araştırmacılar, "Yaklaşımımızın birkaç potansiyel avantajı var: daha düşük güç tüketimi, bireysel dalga kılavuzlarını bağımsız olarak işleme yeteneği ve bitişik dalga kılavuzları arasındaki azaltılmış girişim" diye belirtiyor. Cihazın etkinliğini test etmek için ekip, dalga kılavuzuna bir lazer enjekte etti ve sıvı kristal katmana uygulanan voltajı değiştirerek ışığı modüle etti. Çıkışta gözlemlenen polarizasyon değişiklikleri teorik beklentilerle tutarlıdır. Araştırmacılar ayrıca, sıvı kristal dalga kılavuzuyla entegre edildikten sonra sıvı kristalin modülasyon özelliklerinin değişmeden kaldığını buldular. Araştırmacılar, çalışmanın yalnızca bir kavram kanıtı olduğunu, bu nedenle teknolojinin pratikte kullanılabilmesi için yapılması gereken çok iş olduğunu vurguluyor. Örneğin, mevcut cihazlar tüm dalga kılavuzlarını aynı şekilde modüle ediyor, bu nedenle ekip her bir dalga kılavuzunun bağımsız kontrolünü sağlamak için çalışıyor.
Gönderim zamanı: 14 Mayıs 2024