Eo-modulatorSerie: Højhastigheds, lavspændings, lille størrelse lithium niobat tyndfilm polarisationskontrolenhed
Lysbølger i det frie rum (såvel som elektromagnetiske bølger med andre frekvenser) er forskydningsbølger, og vibrationsretningen for deres elektriske og magnetiske felter har forskellige mulige orienteringer i tværsnittet vinkelret på udbredelsesretningen, hvilket er lysets polarisationsegenskab. Polarisering har vigtig anvendelsesværdi inden for områderne kohærent optisk kommunikation, industriel detektion, biomedicin, fjernmåling af jorden, moderne militær, luftfart og hav.
I naturen har mange organismer, for bedre at kunne navigere, udviklet visuelle systemer, der kan skelne lysets polarisering. For eksempel har bier fem øjne (tre enkeltøjne, to sammensatte øjne), der hver indeholder 6.300 små øjne, som hjælper bier med at få et kort over lysets polarisering i alle retninger på himlen. Bien kan bruge polarisationskortet til at lokalisere og præcist lede sin egen art til de blomster, den finder. Mennesker har ikke fysiologiske organer svarende til bier til at registrere lysets polarisering og er nødt til at bruge kunstigt udstyr til at registrere og manipulere lysets polarisering. Et typisk eksempel er brugen af polariserende briller til at lede lys fra forskellige billeder ind i venstre og højre øje i vinkelrette polarisationer, hvilket er princippet bag 3D-film i biografen.
Udviklingen af højtydende optiske polarisationsstyringsenheder er nøglen til udvikling af polariseret lys-applikationsteknologi. Typiske polarisationsstyringsenheder omfatter polarisationstilstandsgeneratorer, scramblere, polarisationsanalysatorer, polarisationscontrollere osv. I de senere år accelererer optisk polarisationsmanipulationsteknologi fremskridtene og integreres dybt i en række nye områder af stor betydning.
Tageroptisk kommunikationsom et eksempel, drevet af efterspørgslen efter massiv datatransmission i datacentre, kohærent langdistanceoptiskKommunikationsteknologi spredes gradvist til kortdistanceforbindelsesapplikationer, der er meget følsomme over for omkostninger og energiforbrug, og brugen af polarisationsmanipulationsteknologi kan effektivt reducere omkostningerne og strømforbruget i kortdistancekohærente optiske kommunikationssystemer. I øjeblikket realiseres polarisationskontrol dog hovedsageligt af diskrete optiske komponenter, hvilket alvorligt begrænser forbedringen af ydeevnen og reduktionen af omkostningerne. Med den hurtige udvikling af optoelektronisk integrationsteknologi er integration og chip vigtige tendenser i den fremtidige udvikling af optiske polarisationsstyringsenheder.
Imidlertid har de optiske bølgeledere, der er fremstillet i traditionelle lithiumniobatkrystaller, ulemperne ved et lavt brydningsindekskontrast og en svag optisk feltbindingsevne. På den ene side er enhedens størrelse stor, og det er vanskeligt at opfylde udviklingsbehovene for integration. På den anden side er den elektrooptiske interaktion svag, og enhedens drivspænding er høj.
I de senere år,fotoniske enhederbaseret på lithiumniobat-tyndfilmsmaterialer har gjort historiske fremskridt og opnået højere hastigheder og lavere drivspændinger end traditionellefotoniske enheder af lithiumniobat, så de er foretrukne i industrien. I nyere forskning er den integrerede optiske polarisationskontrolchip realiseret på lithium niobat tyndfilm fotonisk integrationsplatform, inklusive polarisationsgenerator, scrambler, polarisationsanalysator, polarisationscontroller og andre hovedfunktioner. De vigtigste parametre for disse chips, såsom polarisationsgenereringshastighed, polarisationsudryddelseforhold, polarisationsforstyrrelseshastighed og målehastighed, har sat nye verdensrekorder og har vist fremragende ydeevne med hensyn til høj hastighed, lave omkostninger, intet parasitært modulationstab og lav drivspænding. Forskningsresultaterne realiserer for første gang en række højtydendelithiumniobatTyndfilmsoptiske polarisationsstyringsenheder, som er sammensat af to grundlæggende enheder: 1. Polarisationsrotation/splitter, 2. Mach-Zindel-interferometer (forklaring >), som vist i figur 1.
Opslagstidspunkt: 26. dec. 2023