პოლარიზაციის ელექტრო-ოპტიკურიკონტროლი რეალიზებულია ფემტოწამიანი ლაზერული წერით და თხევადი კრისტალური მოდულაციით
გერმანელმა მკვლევარებმა შეიმუშავეს ოპტიკური სიგნალის კონტროლის ახალი მეთოდი ფემტოწამიანი ლაზერული ჩაწერისა და თხევადი კრისტალის კომბინაციით.ელექტროოპტიკური მოდულაცია. ტალღის გამტარში თხევადი კრისტალური ფენის ჩასმით რეალიზდება სხივის პოლარიზაციის მდგომარეობის ელექტრო-ოპტიკური კონტროლი. ტექნოლოგია ხსნის სრულიად ახალ შესაძლებლობებს ჩიპზე დაფუძნებული მოწყობილობებისთვის და რთული ფოტონიკური სქემებისთვის, რომლებიც დამზადებულია ფემტოწამის ლაზერული წერის ტექნოლოგიის გამოყენებით. მკვლევარმა ჯგუფმა დეტალურად დააზუსტა, თუ როგორ ამზადებდნენ ტალღის რეგულირებადი ფირფიტებს შერწყმული სილიკონის ტალღების გამტარებში. თხევად კრისტალზე ძაბვის გამოყენებისას თხევადი ბროლის მოლეკულები ბრუნავენ, რაც ცვლის ტალღის გამტარში გადაცემული სინათლის პოლარიზაციის მდგომარეობას. ჩატარებულ ექსპერიმენტებში მკვლევარებმა წარმატებით მოახდინეს სინათლის პოლარიზაციის მოდულირება ორ სხვადასხვა ხილულ ტალღის სიგრძეზე (სურათი 1).
ორი ძირითადი ტექნოლოგიის გაერთიანება ინოვაციური პროგრესის მისაღწევად 3D ფოტონიკურ ინტეგრირებულ მოწყობილობებში
ფემტოწამის ლაზერების უნარი, ზუსტად დაწერონ ტალღების გამტარები მასალის შიგნით, და არა მხოლოდ ზედაპირზე, მათ პერსპექტიულ ტექნოლოგიად აქცევს ერთ ჩიპზე ტალღის გამტარების რაოდენობის მაქსიმიზაციისთვის. ტექნოლოგია მუშაობს გამჭვირვალე მასალის შიგნით მაღალი ინტენსივობის ლაზერის სხივის ფოკუსირებით. როდესაც სინათლის ინტენსივობა აღწევს გარკვეულ დონეს, სხივი ცვლის მასალის თვისებებს მისი გამოყენების ადგილას, ისევე როგორც კალამი მიკრონი სიზუსტით.
მკვლევარმა ჯგუფმა გააერთიანა ორი ძირითადი ფოტონის ტექნიკა ტალღის გამტარში თხევადი კრისტალების ფენის ჩასართავად. როდესაც სხივი გადადის ტალღის გამტარში და თხევად კრისტალში, სხივის ფაზა და პოლარიზაცია იცვლება ელექტრული ველის გამოყენების შემდეგ. შემდგომში, მოდულირებული სხივი გააგრძელებს გავრცელებას ტალღების მეორე ნაწილში, რითაც მიიღწევა ოპტიკური სიგნალის გადაცემა მოდულაციის მახასიათებლებით. ეს ჰიბრიდული ტექნოლოგია, რომელიც აერთიანებს ორ ტექნოლოგიას, იძლევა ორივეს უპირატესობებს ერთსა და იმავე მოწყობილობაში: ერთის მხრივ, სინათლის კონცენტრაციის მაღალი სიმკვრივე, რომელიც გამოწვეულია ტალღის გამაძლიერებელი ეფექტით, და მეორე მხრივ, თხევადი ბროლის მაღალი რეგულირება. ეს კვლევა ხსნის ახალ გზებს თხევადი კრისტალების თვისებების გამოსაყენებლად ტალღის გამტარების ჩასართავად მოწყობილობების მთლიან მოცულობაში, როგორცმოდულატორებიამისთვისფოტონიკური მოწყობილობები.
სურათი 1 მკვლევარებმა ჩაყარეს თხევადი კრისტალური ფენები პირდაპირი ლაზერული წერით შექმნილ ტალღებში და შედეგად მიღებული ჰიბრიდული მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტალღების გამავალი სინათლის პოლარიზაციის შესაცვლელად.
თხევადი კრისტალის გამოყენება და უპირატესობები ფემტოწამის ლაზერული ტალღების მოდულაციაში
მიუხედავად იმისაოპტიკური მოდულაციაფემტოწამში ლაზერული ჩაწერის ტალღების გამტარებში ადრე მიიღწევა ძირითადად ტალღების გამაძლიერებლებზე ადგილობრივი გათბობის გამოყენებით, ამ კვლევაში პოლარიზაცია პირდაპირ კონტროლდებოდა თხევადი კრისტალების გამოყენებით. „ჩვენს მიდგომას აქვს რამდენიმე პოტენციური უპირატესობა: ენერგიის დაბალი მოხმარება, ცალკეული ტალღების გამტარების დამოუკიდებლად დამუშავების შესაძლებლობა და შემცირებული ჩარევა მიმდებარე ტალღებს შორის“, აღნიშნავენ მკვლევარები. მოწყობილობის ეფექტურობის შესამოწმებლად, ჯგუფმა ტალღის გამტარში ლაზერი ჩაუშვა და შუქის მოდულირება მოახდინა თხევადი ბროლის ფენაზე გამოყენებული ძაბვის შეცვლით. გამომავალზე დაფიქსირებული პოლარიზაციის ცვლილებები შეესაბამება თეორიულ მოლოდინებს. მკვლევარებმა ასევე დაადგინეს, რომ მას შემდეგ, რაც თხევადი ბროლის ინტეგრირება მოხდა ტალღის გამტართან, თხევადი კრისტალის მოდულაციის მახასიათებლები უცვლელი დარჩა. მკვლევარები ხაზს უსვამენ, რომ კვლევა მხოლოდ კონცეფციის დადასტურებაა, ამიტომ ჯერ კიდევ ბევრი სამუშაოა გასაკეთებელი, სანამ ტექნოლოგია პრაქტიკაში გამოიყენებოდეს. მაგალითად, მიმდინარე მოწყობილობები ერთნაირად ახდენენ ყველა ტალღას მოდულირებას, ამიტომ გუნდი მუშაობს თითოეული ცალკეული ტალღის გამტარის დამოუკიდებელი კონტროლის მისაღწევად.
გამოქვეყნების დრო: მაისი-14-2024