Polarizacioni elektro-optičkikontrola se ostvaruje femtosekundnim laserskim pisanjem i modulacijom tečnim kristalima
Istraživači u Njemačkoj razvili su novu metodu kontrole optičkog signala kombinacijom femtosekundnog laserskog pisanja i tekućeg kristalaelektrooptička modulacija. Ugrađivanjem sloja tečnog kristala u talasovod, ostvaruje se elektrooptička kontrola stanja polarizacije snopa. Tehnologija otvara potpuno nove mogućnosti za uređaje zasnovane na čipu i složena fotonska kola napravljena upotrebom femtosekundne laserske tehnologije pisanja. Istraživački tim je detaljno opisao kako su napravili podesive talasne ploče u talasovodima od fuzionisanog silikona. Kada se na tečni kristal primeni napon, molekuli tečnog kristala se rotiraju, što menja stanje polarizacije svetlosti koja se prenosi u talasovodu. U provedenim eksperimentima, istraživači su uspješno potpuno modulirali polarizaciju svjetlosti na dvije različite vidljive valne dužine (slika 1).
Kombinacija dvije ključne tehnologije za postizanje inovativnog napretka u 3D fotoničkim integriranim uređajima
Sposobnost femtosekundnih lasera da precizno zapišu talasovode duboko unutar materijala, a ne samo na površini, čini ih obećavajućom tehnologijom za maksimiziranje broja talasovoda na jednom čipu. Tehnologija radi tako što fokusira laserski snop visokog intenziteta unutar prozirnog materijala. Kada intenzitet svjetlosti dostigne određeni nivo, snop mijenja svojstva materijala na mjestu primjene, baš kao olovka s mikronskom preciznošću.
Istraživački tim je kombinovao dvije osnovne fotonske tehnike kako bi ugradio sloj tekućih kristala u valovod. Kako snop putuje kroz talasovod i kroz tečni kristal, faza i polarizacija snopa se menjaju kada se primeni električno polje. Nakon toga, modulirani snop će nastaviti da se širi kroz drugi dio valovoda, čime će se postići prijenos optičkog signala sa modulacijskim karakteristikama. Ova hibridna tehnologija koja kombinuje ove dve tehnologije omogućava prednosti obe u istom uređaju: s jedne strane, visoku gustinu koncentracije svetlosti izazvanu efektom talasovoda, as druge strane, visoku prilagodljivost tečnog kristala. Ovo istraživanje otvara nove načine upotrebe svojstava tečnih kristala za ugradnju talasovoda u ukupnu zapreminu uređaja kao što sumodulatorizafotonski uređaji.
Slika 1 Istraživači su ugradili slojeve tečnih kristala u talasovode stvorene direktnim laserskim pisanjem, a rezultujući hibridni uređaj mogao bi se koristiti za promenu polarizacije svetlosti koja prolazi kroz talasovode
Primena i prednosti tečnog kristala u femtosekundnoj laserskoj modulaciji talasovoda
Madaoptička modulacijau femtosekundnom laserskom pisanju talasovoda je prethodno postignuto prvenstveno primenom lokalnog zagrevanja talasovoda, u ovoj studiji polarizacija je direktno kontrolisana korišćenjem tečnih kristala. “Naš pristup ima nekoliko potencijalnih prednosti: manju potrošnju energije, mogućnost neovisne obrade pojedinačnih valovoda i smanjenu interferenciju između susjednih valovoda,” napominju istraživači. Da bi testirao efikasnost uređaja, tim je ubrizgao laser u talasovod i modulirao svetlost varirajući napon primenjen na sloj tečnog kristala. Promjene polarizacije uočene na izlazu su u skladu s teorijskim očekivanjima. Istraživači su takođe otkrili da nakon što je tečni kristal integrisan sa talasovodom, karakteristike modulacije tečnog kristala ostaju nepromenjene. Istraživači naglašavaju da je studija samo dokaz koncepta, tako da je potrebno još puno posla prije nego što se tehnologija može koristiti u praksi. Na primjer, trenutni uređaji moduliraju sve valovode na isti način, tako da tim radi na postizanju neovisne kontrole svakog pojedinačnog valovoda.
Vrijeme objave: 14.05.2024