PolariseringselektrooptiskKontrol realiseres ved femtosekund laserskrivning og flydende krystalmodulation
Forskere i Tyskland har udviklet en ny metode til optisk signalkontrol ved at kombinere femtosekund laserskrivning og flydende krystalElektrooptisk modulation. Ved at indlejre flydende krystallag i bølgelederen realiseres den elektrooptiske kontrol af bjælkepolarisationstilstanden. Teknologien åbner helt nye muligheder for ChIP-baserede enheder og komplekse fotoniske kredsløb lavet ved hjælp af femtosekund laserskrivningsteknologi. Forskningsteamet detaljerede, hvordan de lavede indstillelige bølgeplader i smeltede siliciumbølgeledere. Når der påføres en spænding på den flydende krystal, roterer de flydende krystalmolekyler, hvilket ændrer polarisationstilstanden for lyset, der transmitteres i bølgelederen. I de udførte eksperimenter modulerede forskerne med succes polariseringen af lys ved to forskellige synlige bølgelængder (figur 1).
Kombination af to nøgleteknologier for at opnå innovative fremskridt i 3D Photonic Integrated Devices
Femtosekunds lasers evne til nøjagtigt at skrive bølgeledere dybt inde i materialet snarere end bare på overfladen, gør dem til en lovende teknologi til at maksimere antallet af bølgeleder på en enkelt chip. Teknologien fungerer ved at fokusere en laserstråle med høj intensitet inde i et gennemsigtigt materiale. Når lysintensiteten når et bestemt niveau, ændrer strålen egenskaberne for materialet på sit påføringspunkt, ligesom en pen med mikronnøjagtighed.
Forskningsteamet kombinerede to grundlæggende fototeknikker til at integrere et lag flydende krystaller i bølgelederen. Når bjælken bevæger sig gennem bølgelederen og gennem den flydende krystal, ændres fasen og polariseringen af bjælke, når et elektrisk felt er påført. Derefter vil den modulerede stråle fortsat forplantes gennem den anden del af bølgelederen og dermed opnå transmission af det optiske signal med moduleringsegenskaber. Denne hybridteknologi, der kombinerer de to teknologier, muliggør fordelene ved både i den samme enhed: på den ene side den høje tæthed af lyskoncentrationen medført af bølgeledereffekten og på den anden side den høje justerbarhed af den flydende krystal. Denne forskning åbner nye måder at bruge egenskaberne ved flydende krystaller til at integrere bølgeledere i det samlede volumen af enheder sommodulatorerforFotoniske enheder.
Figur 1 Forskerne indlejrede flydende krystallag i bølgeledere oprettet ved direkte laserskrivning, og den resulterende hybridindretning kunne bruges til at ændre polariseringen af lys, der passerer gennem bølgelederne
Anvendelse og fordele ved flydende krystal i femtosekund laserbølgeledermodulation
SkøntOptisk modulationI femtosekund blev laserskrivningsbølgeledere tidligere opnået primært ved anvendelse af lokal opvarmning på bølgelederne, i denne undersøgelse blev polarisering direkte kontrolleret ved anvendelse af flydende krystaller. ”Vores tilgang har adskillige potentielle fordele: lavere strømforbrug, evnen til at behandle individuelle bølgeledere uafhængigt og reduceret interferens mellem tilstødende bølgeledere,” bemærker forskerne. For at teste enhedens effektivitet indsprøjtede teamet en laser i bølgelederen og modulerede lyset ved at variere den spænding, der blev påført på det flydende krystallag. Polarisationsændringerne observeret ved output er i overensstemmelse med teoretiske forventninger. Forskerne fandt også, at efter den flydende krystal var integreret med bølgelederen forblev moduleringskarakteristika for den flydende krystal uændret. Forskerne understreger, at undersøgelsen kun er et bevis på koncept, så der er stadig meget arbejde, der skal udføres, før teknologien kan bruges i praksis. For eksempel modulerer aktuelle enheder alle bølgeledere på samme måde, så teamet arbejder for at opnå uafhængig kontrol af hver enkelt bølgeleder.
Posttid: maj-14-2024