Kawalan elektro-optik polarisasi direalisasikan oleh penulisan laser femtosecond dan modulasi kristal cecair

Polarisasi elektro-optikKawalan direalisasikan oleh penulisan laser femtosecond dan modulasi kristal cecair

Penyelidik di Jerman telah membangunkan kaedah kawalan isyarat optik baru dengan menggabungkan penulisan laser femtosecond dan kristal cecairmodulasi elektro-optik. Dengan memasukkan lapisan kristal cecair ke dalam gelombang gelombang, kawalan elektro-optik keadaan polarisasi rasuk direalisasikan. Teknologi ini membuka kemungkinan baru untuk peranti berasaskan cip dan litar fotonik kompleks yang dibuat menggunakan teknologi penulisan laser femtosecond. Pasukan penyelidikan terperinci bagaimana mereka membuat plat gelombang yang boleh ditukar dalam gelombang silikon yang bersatu. Apabila voltan digunakan pada kristal cecair, molekul kristal cecair berputar, yang mengubah keadaan polarisasi cahaya yang ditransmisikan dalam gelombang. Dalam eksperimen yang dijalankan, para penyelidik berjaya memodulasi polarisasi cahaya pada dua panjang gelombang yang kelihatan (Rajah 1).

Menggabungkan dua teknologi utama untuk mencapai kemajuan inovatif dalam peranti bersepadu fotonik 3D
Keupayaan laser femtosecond untuk menulis gelombang tepat di dalam bahan, bukan hanya di permukaan, menjadikan mereka teknologi yang menjanjikan untuk memaksimumkan bilangan gelombang pada cip tunggal. Teknologi ini berfungsi dengan memfokuskan rasuk laser intensiti tinggi di dalam bahan telus. Apabila intensiti cahaya mencapai tahap tertentu, rasuk mengubah sifat bahan pada titik permohonannya, seperti pena dengan ketepatan mikron.
Pasukan penyelidikan menggabungkan dua teknik foton asas untuk membenamkan lapisan kristal cecair dalam gelombang. Apabila rasuk bergerak melalui gelombang gelombang dan melalui kristal cecair, fasa dan polarisasi perubahan rasuk apabila medan elektrik digunakan. Seterusnya, rasuk yang dimodulasi akan terus menyebarkan melalui bahagian kedua gelombang gelombang, dengan itu mencapai penghantaran isyarat optik dengan ciri -ciri modulasi. Teknologi hibrid ini yang menggabungkan kedua -dua teknologi ini membolehkan kelebihan kedua -duanya dalam peranti yang sama: di satu pihak, kepadatan tinggi kepekatan cahaya yang dibawa oleh kesan gelombang, dan sebaliknya, penyesuaian tinggi kristal cecair. Penyelidikan ini membuka cara baru untuk menggunakan sifat kristal cecair untuk menanamkan gelombang gelombang dalam jumlah keseluruhan peranti sebagaimodulatoruntukPeranti fotonik.

Rajah 1 Penyelidik tertanam lapisan kristal cecair ke dalam gelombang gelombang yang dicipta oleh penulisan laser langsung, dan peranti hibrid yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengubah polarisasi cahaya melalui gelombang gelombang

Aplikasi dan kelebihan kristal cecair dalam modulasi gelombang laser femtosecond
Walaupunmodulasi optikDalam laser femtosecond penulisan gelombang gelombang sebelum ini dicapai terutamanya dengan menggunakan pemanasan tempatan ke gelombang gelombang, dalam kajian ini, polarisasi dikawal secara langsung dengan menggunakan kristal cecair. "Pendekatan kami mempunyai beberapa kelebihan yang berpotensi: penggunaan kuasa yang lebih rendah, keupayaan untuk memproses gelombang individu secara bebas, dan mengurangkan gangguan antara gelombang gelombang bersebelahan," kata para penyelidik. Untuk menguji keberkesanan peranti, pasukan menyuntik laser ke dalam gelombang gelombang dan memodulasi cahaya dengan mengubah voltan yang digunakan pada lapisan kristal cecair. Perubahan polarisasi yang diperhatikan pada output adalah konsisten dengan jangkaan teoritis. Para penyelidik juga mendapati bahawa selepas kristal cecair diintegrasikan dengan gelombang gelombang, ciri -ciri modulasi kristal cecair kekal tidak berubah. Para penyelidik menekankan bahawa kajian ini hanyalah bukti konsep, jadi masih banyak kerja yang perlu dilakukan sebelum teknologi dapat digunakan dalam amalan. Sebagai contoh, peranti semasa memodulasi semua gelombang gelombang dengan cara yang sama, jadi pasukan sedang berusaha untuk mencapai kawalan bebas bagi setiap gelombang gelombang individu.