Polarizacija elektrooptičkaUpravljanje se ostvaruje femtosekundnim laserskim zapisivanjem i modulacijom tekućih kristala
Njemački istraživači razvili su novu metodu optičke kontrole signala kombinirajući femtosekundno lasersko pisanje i tekuće kristale.elektrooptička modulacijaUgradnjom sloja tekućeg kristala u valovod ostvaruje se elektrooptička kontrola stanja polarizacije snopa. Tehnologija otvara potpuno nove mogućnosti za uređaje temeljene na čipovima i složene fotonske sklopove izrađene korištenjem femtosekundne tehnologije laserskog pisanja. Istraživački tim detaljno je opisao kako su izradili podesive valne ploče u valovodima od spojenog silicija. Kada se na tekući kristal primijeni napon, molekule tekućeg kristala rotiraju, što mijenja stanje polarizacije svjetlosti koja se prenosi u valovodu. U provedenim eksperimentima, istraživači su uspješno potpuno modulirali polarizaciju svjetlosti na dvije različite vidljive valne duljine (Slika 1).
Kombiniranjem dviju ključnih tehnologija postiže se inovativni napredak u 3D fotonskim integriranim uređajima
Sposobnost femtosekundnih lasera da precizno ispisuju valovode duboko unutar materijala, a ne samo na površini, čini ih obećavajućom tehnologijom za maksimiziranje broja valovoda na jednom čipu. Tehnologija funkcionira fokusiranjem laserske zrake visokog intenziteta unutar prozirnog materijala. Kada intenzitet svjetlosti dosegne određenu razinu, zraka mijenja svojstva materijala u točki primjene, baš poput olovke s mikronskom točnošću.
Istraživački tim kombinirao je dvije osnovne fotonske tehnike kako bi ugradio sloj tekućih kristala u valovod. Kako snop putuje kroz valovod i kroz tekući kristal, faza i polarizacija snopa mijenjaju se nakon primjene električnog polja. Nakon toga, modulirani snop nastavit će se širiti kroz drugi dio valovoda, čime se postiže prijenos optičkog signala s modulacijskim karakteristikama. Ova hibridna tehnologija koja kombinira dvije tehnologije omogućuje prednosti obje u istom uređaju: s jedne strane, visoku gustoću koncentracije svjetlosti uzrokovanu efektom valovoda, a s druge strane, visoku prilagodljivost tekućeg kristala. Ovo istraživanje otvara nove načine korištenja svojstava tekućih kristala za ugradnju valovoda u ukupni volumen uređaja kao što su...modulatorizafotonski uređaji.
Slika 1 Istraživači su ugradili slojeve tekućih kristala u valovode stvorene izravnim laserskim pisanjem, a rezultirajući hibridni uređaj mogao bi se koristiti za promjenu polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz valovode
Primjena i prednosti tekućeg kristala u modulaciji femtosekundnog laserskog valovoda
Iakooptička modulacijaU femtosekundnim laserskim valovodima za pisanje prethodno se postizalo prvenstveno primjenom lokalnog zagrijavanja na valovode, u ovoj studiji polarizacija je izravno kontrolirana korištenjem tekućih kristala. „Naš pristup ima nekoliko potencijalnih prednosti: nižu potrošnju energije, mogućnost neovisne obrade pojedinačnih valovoda i smanjenu interferenciju između susjednih valovoda“, napominju istraživači. Kako bi testirali učinkovitost uređaja, tim je ubrizgao laser u valovod i modulirao svjetlost promjenom napona primijenjenog na sloj tekućeg kristala. Promjene polarizacije uočene na izlazu u skladu su s teorijskim očekivanjima. Istraživači su također otkrili da su nakon što je tekući kristal integriran s valovodom, modulacijske karakteristike tekućeg kristala ostale nepromijenjene. Istraživači naglašavaju da je studija samo dokaz koncepta, tako da još uvijek ima puno posla prije nego što se tehnologija može koristiti u praksi. Na primjer, trenutni uređaji moduliraju sve valovode na isti način, pa tim radi na postizanju neovisne kontrole svakog pojedinačnog valovoda.
Vrijeme objave: 14. svibnja 2024.