პოლარიზაციის ელექტრო-ოპტიკურიკონტროლი ხორციელდება ფემტოწამიანი ლაზერული ჩაწერით და თხევადკრისტალური მოდულაციით
გერმანელმა მკვლევარებმა ფემტოწამიანი ლაზერული ჩაწერისა და თხევადკრისტალური ტექნოლოგიის შერწყმით ოპტიკური სიგნალის კონტროლის ახალი მეთოდი შეიმუშავეს.ელექტრო-ოპტიკური მოდულაციატალღის გამტარში თხევადი კრისტალის ფენის ჩასმით, ხორციელდება სხივის პოლარიზაციის მდგომარეობის ელექტროოპტიკური კონტროლი. ტექნოლოგია სრულიად ახალ შესაძლებლობებს ქმნის ჩიპზე დაფუძნებული მოწყობილობებისა და ფემტოწამიანი ლაზერული ჩაწერის ტექნოლოგიის გამოყენებით დამზადებული რთული ფოტონური სქემებისთვის. კვლევითმა ჯგუფმა დეტალურად აღწერა, თუ როგორ შექმნეს რეგულირებადი ტალღური ფირფიტები შედუღებულ სილიკონის ტალღის გამტარებში. როდესაც თხევად კრისტალზე ძაბვა გამოიყენება, თხევადი კრისტალის მოლეკულები ბრუნავენ, რაც ცვლის ტალღის გამტარში გადაცემული სინათლის პოლარიზაციის მდგომარეობას. ჩატარებულ ექსპერიმენტებში მკვლევარებმა წარმატებით სრულად მოახდინეს სინათლის პოლარიზაციის მოდულირება ორ სხვადასხვა ხილულ ტალღის სიგრძეზე (სურათი 1).
ორი ძირითადი ტექნოლოგიის გაერთიანება 3D ფოტონურ ინტეგრირებულ მოწყობილობებში ინოვაციური პროგრესის მისაღწევად
ფემტოწამიანი ლაზერების უნარი, ზუსტად ჩაწერონ ტალღის გამტარები მასალის სიღრმეში და არა მხოლოდ ზედაპირზე, მათ პერსპექტიულ ტექნოლოგიად აქცევს ერთ ჩიპზე ტალღის გამტარების რაოდენობის მაქსიმიზაციისთვის. ტექნოლოგია მუშაობს მაღალი ინტენსივობის ლაზერული სხივის გამჭვირვალე მასალაში ფოკუსირებით. როდესაც სინათლის ინტენსივობა გარკვეულ დონეს აღწევს, სხივი ცვლის მასალის თვისებებს მისი გამოყენების წერტილში, ისევე როგორც მიკრონის სიზუსტის მქონე კალამი.
კვლევითმა ჯგუფმა გააერთიანა ორი ძირითადი ფოტონის ტექნიკა, რათა ტალღგამტარში თხევადი კრისტალების ფენა ჩაენერგათ. როდესაც სხივი ტალღგამტარსა და თხევად კრისტალში გადაადგილდება, ელექტრული ველის გამოყენების შემდეგ სხივის ფაზა და პოლარიზაცია იცვლება. შემდგომში, მოდულირებული სხივი გააგრძელებს გავრცელებას ტალღგამტარის მეორე ნაწილში, რითაც მიიღწევა ოპტიკური სიგნალის გადაცემა მოდულაციური მახასიათებლებით. ეს ჰიბრიდული ტექნოლოგია, რომელიც აერთიანებს ორ ტექნოლოგიას, საშუალებას იძლევა, ერთსა და იმავე მოწყობილობაში ორივეს უპირატესობები გამოვიყენოთ: ერთი მხრივ, ტალღგამტარის ეფექტით გამოწვეული სინათლის კონცენტრაციის მაღალი სიმკვრივე და მეორე მხრივ, თხევადი კრისტალის მაღალი რეგულირებადობა. ეს კვლევა ხსნის ახალ გზებს თხევადი კრისტალების თვისებების გამოსაყენებლად, რათა ტალღგამტარები მოწყობილობების საერთო მოცულობაში ჩაერთონ, როგორც...მოდულატორებიამისთვისფოტონური მოწყობილობები.
სურათი 1. მკვლევარებმა თხევადი კრისტალური ფენები ჩასვეს პირდაპირი ლაზერული ჩაწერით შექმნილ ტალღგამტარებში და შედეგად მიღებული ჰიბრიდული მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტალღგამტარებში გამავალი სინათლის პოლარიზაციის შესაცვლელად.
თხევადი კრისტალის გამოყენება და უპირატესობები ფემტოწამიანი ლაზერული ტალღის გამტარი მოდულაციაში
მიუხედავად იმისა, რომოპტიკური მოდულაციაფემტოწამიანი ლაზერული ჩაწერის ტალღგამტარებში ადრე ძირითადად ტალღგამტარებზე ლოკალური გათბობის გამოყენებით მიიღწევოდა, ამ კვლევაში კი პოლარიზაცია პირდაპირ თხევადი კრისტალების გამოყენებით კონტროლდებოდა. „ჩვენს მიდგომას რამდენიმე პოტენციური უპირატესობა აქვს: დაბალი ენერგომოხმარება, ცალკეული ტალღგამტარების დამოუკიდებლად დამუშავების შესაძლებლობა და მიმდებარე ტალღგამტარებს შორის შემცირებული ჩარევა“, - აღნიშნავენ მკვლევარები. მოწყობილობის ეფექტურობის შესამოწმებლად, გუნდმა ტალღგამტარში ლაზერი შეუშვა და სინათლე მოდულირება მოახდინა თხევადი ბროლის ფენაზე მიწოდებული ძაბვის ცვალებადობით. გამოსავალზე დაფიქსირებული პოლარიზაციის ცვლილებები შეესაბამება თეორიულ მოლოდინებს. მკვლევარებმა ასევე აღმოაჩინეს, რომ თხევადი ბროლის ტალღგამტართან ინტეგრაციის შემდეგ, თხევადი ბროლის მოდულაციის მახასიათებლები უცვლელი დარჩა. მკვლევარები ხაზს უსვამენ, რომ კვლევა მხოლოდ კონცეფციის დამტკიცებაა, ამიტომ ტექნოლოგიის პრაქტიკაში გამოყენებამდე ჯერ კიდევ ბევრი სამუშაოა გასაკეთებელი. მაგალითად, ამჟამინდელი მოწყობილობები ყველა ტალღგამტარს ერთნაირად ახდენენ მოდულირებას, ამიტომ გუნდი მუშაობს თითოეული ცალკეული ტალღგამტარის დამოუკიდებელი კონტროლის მისაღწევად.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 14 მაისი