Polarizacija elektro-optičnaNadzor realizira femtosekundno lasersko pisanje in modulacija tekočega kristala
Raziskovalci v Nemčiji so razvili novo metodo optičnega nadzora signala s kombiniranjem femtosekundnega laserskega pisanja in tekočega kristalaElektro-optična modulacija. Z vgradnjo tekoče kristalne plasti v valovod se realizira elektro-optični nadzor stanja polarizacije žarka. Tehnologija odpira povsem nove možnosti za naprave na osnovi čipov in zapletena fotonska vezja, narejena z uporabo tehnologije femtosekundnega laserskega pisanja. Raziskovalna skupina je podrobno opisala, kako so izdelali nalagalne valovne plošče v zgroženih silikonskih valovodih. Ko se na tekoči kristal nanese napetost, se vrtijo molekule tekočega kristala, kar spremeni polarizacijsko stanje svetlobe, ki se prenaša v valovodu. V izvedenih poskusih so raziskovalci uspešno popolnoma modulirali polarizacijo svetlobe pri dveh različnih vidnih valovnih dolžinah (slika 1).
Združevanje dveh ključnih tehnologij za doseganje inovativnega napredka v 3D fotonskih integriranih napravah
Sposobnost femtosekundnih laserjev, da natančno pišejo valovode globoko v materialu, in ne le na površini, omogoča obetavno tehnologijo, da povečajo število valovodov na enem samem čipu. Tehnologija deluje tako, da se osredotoči na visoko intenziven laserski žarek znotraj prozornega materiala. Ko intenzivnost svetlobe doseže določeno raven, žarek spremeni lastnosti materiala na svojem mestu, tako kot pero z mikronovo natančnostjo.
Raziskovalna skupina je združila dve osnovni fotonski tehniki, da bi v valovod vdelala plast tekočih kristalov. Ko žarek potuje skozi valovod in skozi tekoči kristal, se faza in polarizacija žarka spremenita, ko se uporabi električno polje. Nato se bo modulirani žarek še naprej širil skozi drugi del valovoda in tako dosegel prenos optičnega signala z značilnostmi modulacije. Ta hibridna tehnologija, ki združuje obe tehnologiji, omogoča prednosti obeh v isti napravi: na eni strani visoka gostota koncentracije svetlobe, ki jo povzroči učinek valovoda, na drugi strani pa visoka prilagodljivost tekočega kristala. Ta raziskava odpira nove načine uporabe lastnosti tekočih kristalov za vgradnjo valovodov v celotno količino naprav kotmodulatorjizafotonske naprave.
Slika 1 Raziskovalci so vgradili tekoče kristalne plasti v valovode, ustvarjene z neposrednim laserskim pisanjem, in nastalo hibridno napravo bi lahko uporabili za spreminjanje polarizacije svetlobe, ki poteka skozi valovode
Uporaba in prednosti tekočega kristala v femtosekundni modulaciji laserskega valovoda
Čepravoptična modulacijaV femtosekundnih laserskih pisalnih valovodih so bili že prej doseženi predvsem z uporabo lokalnega ogrevanja na valovodi, v tej študiji smo polarizacijo neposredno nadzirali z uporabo tekočih kristalov. "Naš pristop ima več potencialnih prednosti: manjša poraba energije, sposobnost neodvisnega obdelave posameznih valovodov in zmanjšanja motenj med sosednjimi valovodi," ugotavljajo raziskovalci. Da bi preizkusili učinkovitost naprave, je ekipa v valovod vbrizgala laser in modulirala svetlobo z spreminjanjem napetosti, nanesene na tekoči kristalni sloj. Spremembe polarizacije, opažene na izhodu, so skladne s teoretičnimi pričakovanji. Raziskovalci so tudi ugotovili, da so modulacijske značilnosti tekočega kristala po integriranju tekočega kristala ostale nespremenjene. Raziskovalci poudarjajo, da je študija zgolj dokaz koncepta, zato je treba še veliko dela, preden se tehnologija lahko uporablja v praksi. Na primer, trenutne naprave modulirajo vse valovode na enak način, zato si ekipa prizadeva doseči neodvisen nadzor nad posameznim valovodom.
Čas po objavi: 14. maja 201024