Posljednjih godina, istraživači iz različitih zemalja koristili su integrisanu fotonika za sukcesivno shvataju manipulaciju infracrvenim svjetlosnim valovima i primijeniti ih na velike brzine 5G mreža, senzore čipca i autonomne vozila. Trenutno, sa kontinuiranim produbljivanjem ovog istraživačkog režija, detaljno otkrivanje kraćih vidljivih lampica i razvijaju opsežnije, kao što su Lidar Chip Lidar, AR / VR / MR (poboljšane / virtualne / hibridne) stvarnost, holografske displeje, kvantna obrada, optogenetska sonda ugrađena u mozak itd.
Velika integracija optičkih faza modulatora je jezgra optičkog podsistema za optičko usmjeravanje na čipu i oblikovanje valovnog oblika slobodnog prostora. Ove dvije Prima Ry funkcije su bitne za realizaciju različitih aplikacija. Međutim, za optičke fazne modulatore u vidljivom rasponu svjetlosti, posebno je izazovno ispunjavanje zahtjeva visokog prenosa i visoke modulacije u isto vrijeme. Da bi se ispunili ovaj zahtjev, čak i najprikladniji materijali silikonskih nitrida i litijum-nitrita moraju povećati jačinu i potrošnju energije.
Da bismo riješili ovaj problem, Michal Lipson i Nanfang Yu Columbia univerziteta dizajnirali su silikonski nitrind termooptički modulator na osnovu adiabatskog rezonatora mikro prstena. Dokazali su da rezonator mikro prstena djeluje u jakom spojnom stanju. Uređaj može postići fazu modulaciju uz minimalan gubitak. U usporedbi s običnim valovnim fazni modulatori, uređaj ima barem redoslijed smanjenja veličine u prostoru i potrošnju energije. Povezani sadržaj objavljen je u prirodnim fotonikama.
Michal Lipson, vodeći stručnjak za oblast integriranih fotonika, zasnovan na silikonskom nitridom, rekao je: "Ključ našeg predloženog rješenja je korištenje optičkog rezonatora i djelovati u takozvanoj snažnoj državi spojnice."
Optički rezonator je visoko simetrična struktura koja može pretvoriti mali promjena indeksa refrakcija u fazu promjenu kroz više ciklusa svjetlosnih greda. Općenito, može se podijeliti u tri različita stanja radne države: "pod spajanjem" i "pod spajanjem". Kritično spajanje "i" jaka spojnica ". Među njima, "Pod spajanjem" može pružiti ograničenu fazu modulaciju i uvoditi će nepotrebne promjene amplitude, a "kritičko spajanje" uzrokuje značajan optički gubitak, što utječe na stvarne performanse uređaja.
Da bi se postigla kompletna 2π fazna modulacija i minimalna promjena amplitude, istraživački tim manipulirao mikroriranjem u stanju "jake spojnice". Snaga spajanja između mikrorijera i "autobusa" je najmanje deset puta veća od gubitka mikrorijera. Nakon niza dizajna i optimizacije, konačna struktura prikazuje se na donjoj slici. Ovo je rezonantni prsten sa konusnom širinom. Uzak dio valovnogvlada poboljšava optičku čvrstoću spojke između "autobusa" i mikro-zavojnice. Širok dio valovodni dio Svjetlosni gubitak mikrorijera smanje se smanjenjem optičkog rasipanja bočnog zida.
Heqing Huang, prvi autor rada, također je rekao: "Dizajnirali smo minijaturni, uštedu energije i izuzetno nisko-gubici vidljivi fazni modulator sa polumjerom od samo 5 μm i π-faznoj modulaciji potrošnjom snage samo 0,8 MW. Uvedena varijacija amplitude je manja od 10%. Što je rjeđi je da je ovaj modulator podjednako efikasan za najteže plave i zelene bendove u vidljivom spektru. "
Nanfang Yu također je istakao da iako su daleko od postizanja nivoa integracije elektronskih proizvoda, njihov rad dramatično suzili jaz između fotonskih prekidača i elektroničkih prekidača. "Ako je prethodna tehnologija modulatora dozvolila samo integraciju 100 valovnih faznih modulatora s obzirom na određeni čip otisak i električnom proračunu, sada možemo integrirati 10.000 faznih mješača na isti čip za postizanje složenije funkcije."
Ukratko, ova metoda dizajna može se primijeniti na elektro-optičke modulatore za smanjenje zauzimanog prostora i potrošnje napona. Može se koristiti i u drugim spektralnim rasponima i drugim različitim dizajnom rezonatora. Trenutno, istraživački tim sarađuje kako bi demonstrirao vidljivi spektar LIDAR sastavljen od faznih pomicanja pomicanja na osnovu takvih mikrorina. Ubuduće se može primijeniti i na mnoge primjene kao što su poboljšana optička nelinearnost, novi laseri i nova kvantna optika.
Članak Izvor: https: //mp.weixin.qq.com/s/o6ihstkmbpqkdov4coukxa
Peking Rofea optoelectronics Co., Ltd nalazi se u kineskoj "silikonskoj dolini" - Pekingu Zhongguancun, visokotehnološka je preduzeća posvećena posluživanju domaćih i stranih istraživačkih institucija, istraživačkih instituta, univerziteta i osoblja za istraživanje. Naša kompanija se uglavnom bavi nezavisnim istraživanjima i razvojem, dizajnom, proizvodnjom, prodajom optoelektronskih proizvoda i pruža inovativna rješenja i profesionalne, personalizirane usluge za naučne istraživače i industrijske inženjere. Nakon godina neovisne inovacije formirao je bogat i savršen niz fotoelektričnih proizvoda koji se široko koriste u općinskom, vojnom, transportu, električnom energiju, finansijama, obrazovanju, medicinskoj industriji.
Radujemo se suradnji s vama!
Vrijeme objavljivanja: Mar-29-2023