Kontrolli elektro-optik i polarizimit realizohet nga shkrimi lazer femtosecond dhe modulimi i kristalit të lëngshëm

Polarizim elektro-optikKontrolli realizohet nga shkrimi lazer femtosecond dhe modulimi i kristalit të lëngshëm

Studiuesit në Gjermani kanë zhvilluar një metodë të re të kontrollit të sinjalit optik duke kombinuar shkrimin me lazer femtosecond dhe kristal të lëngshëmmodulim elektro-optik. Duke ngulitur shtresën kristal të lëngshme në shiritin e valës, realizohet kontrolli elektro-optik i gjendjes së polarizimit të rrezes. Teknologjia hap mundësi krejtësisht të reja për pajisjet me bazë chip dhe qarqet komplekse fotonike të bëra duke përdorur teknologjinë e shkrimit me lazer femtosecond. Ekipi i hulumtimit detajoi se si ata bënë pllaka valë të akorduara në shirita të shkrirë silikoni. Kur një tension aplikohet në kristalin e lëngshëm, molekulat e kristalit të lëngshëm rrotullohen, i cili ndryshon gjendjen e polarizimit të dritës së transmetuar në shiritin e valës. Në eksperimentet e bëra, studiuesit moduluan me sukses polarizimin e dritës në dy gjatësi vale të ndryshme të dukshme (Figura 1).

Kombinimi i dy teknologjive kryesore për të arritur përparim inovativ në pajisjet 3D fotonike të integruara
Aftësia e lazerëve të femtosekondit për të shkruar saktësisht shufrat e valëve thellë brenda materialit, në vend se thjesht në sipërfaqe, i bën ata një teknologji premtuese për të maksimizuar numrin e shiritave të valëve në një çip të vetëm. Teknologjia funksionon duke përqendruar një rreze lazer me intensitet të lartë brenda një materiali transparent. Kur intensiteti i dritës arrin një nivel të caktuar, rrezja ndryshon vetitë e materialit në pikën e tij të aplikimit, ashtu si një stilolaps me saktësi mikron.
Ekipi hulumtues kombinoi dy teknika themelore të fotonit për të ngulitur një shtresë kristalesh të lëngshme në shiritin e valës. Ndërsa rrezja udhëton nëpër shiritin e valës dhe përmes kristalit të lëngshëm, faza dhe polarizimi i rrezes ndryshojnë pasi të aplikohet një fushë elektrike. Më pas, rrezja e moduluar do të vazhdojë të përhapet përmes pjesës së dytë të shiritit të valës, duke arritur kështu transmetimin e sinjalit optik me karakteristikat e modulimit. Kjo teknologji hibride që kombinon të dy teknologjitë mundëson avantazhet e të dyve në të njëjtën pajisje: nga njëra anë, dendësinë e lartë të përqendrimit të dritës të sjellë nga efekti i shiritit të valës, dhe nga ana tjetër, rregullimi i lartë i kristalit të lëngshëm. Ky hulumtim hap mënyra të reja për të përdorur vetitë e kristaleve të lëngshëm për të ngulitur shirita valësh në vëllimin e përgjithshëm të pajisjeve simoduluespërpajisje fotonike.

Figura 1 Studiuesit e ngulitur shtresa të lëngshme të kristalit në shiritat e valëve të krijuara nga shkrimi i drejtpërdrejtë me lazer, dhe pajisja hibride që rezulton mund të përdoret për të ndryshuar polarizimin e dritës që kalon nëpër shiritat e valës

Aplikimi dhe avantazhet e kristalit të lëngshëm në modulimin e shiritave lazer femtosecond
Megjithësemodulim optikNë femtosecond me shkrime lazer, shiritat e valëve u arritën më parë kryesisht duke aplikuar ngrohje lokale në shiritat e valëve, në këtë studim, polarizimi kontrollohej drejtpërdrejt duke përdorur kristale të lëngshme. "Qasja jonë ka disa avantazhe të mundshme: konsumi më i ulët i energjisë, aftësia për të përpunuar shirita individualë të valëve në mënyrë të pavarur dhe zvogëlimin e ndërhyrjes midis shiritave të valëve ngjitur," vërejnë studiuesit. Për të provuar efektivitetin e pajisjes, ekipi injektoi një lazer në shiritin e valës dhe moduloi dritën duke ndryshuar tensionin e aplikuar në shtresën e kristalit të lëngshëm. Ndryshimet e polarizimit të vërejtura në prodhim janë në përputhje me pritjet teorike. Studiuesit gjithashtu zbuluan se pasi kristali i lëngshëm ishte integruar me shiritin e valës, karakteristikat e modulimit të kristalit të lëngshëm mbetën të pandryshuara. Studiuesit theksojnë se studimi është thjesht një provë e konceptit, kështu që ka ende shumë punë për të bërë përpara se teknologjia të mund të përdoret në praktikë. Për shembull, pajisjet aktuale modulojnë të gjitha shiritat e valëve në të njëjtën mënyrë, kështu që ekipi po punon për të arritur një kontroll të pavarur të secilës valë individuale.