Modulator EoSiri: Peranti kawalan polarisasi filem nipis litium niobate berkelajuan tinggi, voltan rendah, saiz kecil
Gelombang cahaya di ruang bebas (serta gelombang elektromagnet frekuensi lain) adalah gelombang ricih, dan arah getaran medan elektrik dan magnetnya mempunyai pelbagai orientasi yang mungkin dalam keratan rentas berserenjang dengan arah perambatan, yang merupakan sifat pengkutuban cahaya. Pengkutuban mempunyai nilai aplikasi penting dalam bidang komunikasi optik koheren, pengesanan perindustrian, bioperubatan, penderiaan jauh bumi, ketenteraan moden, penerbangan dan lautan.
Dalam alam semula jadi, untuk navigasi yang lebih baik, banyak organisma telah mengembangkan sistem visual yang dapat membezakan pengkutuban cahaya. Contohnya, lebah mempunyai lima mata (tiga mata tunggal, dua mata majmuk), setiap satunya mengandungi 6,300 mata kecil, yang membantu lebah mendapatkan peta pengkutuban cahaya ke semua arah di langit. Lebah boleh menggunakan peta pengkutuban untuk mencari dan memimpin spesiesnya sendiri dengan tepat ke bunga yang ditemuinya. Manusia tidak mempunyai organ fisiologi yang serupa dengan lebah untuk mengesan pengkutuban cahaya, dan perlu menggunakan peralatan buatan untuk mengesan dan memanipulasi pengkutuban cahaya. Contoh tipikal ialah penggunaan kaca pengkutuban untuk mengarahkan cahaya daripada imej yang berbeza ke dalam mata kiri dan kanan dalam pengkutuban serenjang, yang merupakan prinsip filem 3D dalam pawagam.
Pembangunan peranti kawalan polarisasi optik berprestasi tinggi merupakan kunci kepada pembangunan teknologi aplikasi cahaya terkutub. Peranti kawalan polarisasi yang biasa termasuk penjana keadaan polarisasi, pengacak, penganalisis polarisasi, pengawal polarisasi, dan sebagainya. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi manipulasi polarisasi optik sedang mempercepatkan kemajuan dan berintegrasi secara mendalam ke dalam beberapa bidang baru yang sangat penting.
Mengambilkomunikasi optiksebagai contoh, didorong oleh permintaan untuk penghantaran data besar-besaran di pusat data, koheren jarak jauhoptikTeknologi komunikasi secara beransur-ansur merebak ke aplikasi interkoneksi jarak dekat yang sangat sensitif terhadap kos dan penggunaan tenaga, dan penggunaan teknologi manipulasi polarisasi dapat mengurangkan kos dan penggunaan kuasa sistem komunikasi optik koheren jarak dekat dengan berkesan. Walau bagaimanapun, pada masa ini, kawalan polarisasi terutamanya direalisasikan oleh komponen optik diskret, yang secara serius menyekat peningkatan prestasi dan pengurangan kos. Dengan perkembangan pesat teknologi integrasi optoelektronik, integrasi dan cip merupakan trend penting dalam pembangunan masa depan peranti kawalan polarisasi optik.
Walau bagaimanapun, pandu gelombang optik yang disediakan dalam kristal niobate litium tradisional mempunyai kelemahan iaitu kontras indeks biasan yang kecil dan keupayaan pengikatan medan optik yang lemah. Di satu pihak, saiz peranti adalah besar, dan sukar untuk memenuhi keperluan pembangunan integrasi. Sebaliknya, interaksi elektrooptik adalah lemah, dan voltan pemacu peranti adalah tinggi.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini,peranti fotonikBahan filem nipis berasaskan litium niobate telah mencapai kemajuan bersejarah, mencapai kelajuan yang lebih tinggi dan voltan pemanduan yang lebih rendah berbanding bahan tradisionalperanti fotonik litium niobate, jadi ia digemari oleh industri. Dalam kajian terbaru, cip kawalan polarisasi optik bersepadu direalisasikan pada platform integrasi fotonik filem nipis litium niobate, termasuk penjana polarisasi, pengacak, penganalisis polarisasi, pengawal polarisasi dan fungsi utama lain. Parameter utama cip ini, seperti kelajuan penjanaan polarisasi, nisbah kepupusan polarisasi, kelajuan gangguan polarisasi, dan kelajuan pengukuran, telah mencipta rekod dunia baharu, dan telah menunjukkan prestasi cemerlang dalam kelajuan tinggi, kos rendah, tiada kehilangan modulasi parasit, dan voltan pemacu rendah. Keputusan kajian buat kali pertama merealisasikan satu siri prestasi tinggilitium niobatePeranti kawalan polarisasi optik filem nipis, yang terdiri daripada dua unit asas: 1. Putaran/pemisah polarisasi, 2. Interferometer Mach-zindel (penjelasan >), seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Masa siaran: 26 Dis-2023