ЭО модуляторСерия: Высокоскоростное, низковольтное, малогабаритное устройство управления поляризацией тонкой пленки на основе ниобата лития
Световые волны в свободном пространстве (а также электромагнитные волны других частот) являются сдвиговыми волнами, и направление вибрации их электрических и магнитных полей имеет различные возможные ориентации в поперечном сечении, перпендикулярном направлению распространения, что является поляризационным свойством света. Поляризация имеет важное прикладное значение в областях когерентной оптической связи, промышленного обнаружения, биомедицины, дистанционного зондирования Земли, современной военной техники, авиации и океана.
В природе, чтобы лучше ориентироваться, многие организмы развили зрительные системы, которые могут различать поляризацию света. Например, у пчел пять глаз (три одинарных глаза, два сложных глаза), каждый из которых содержит 6300 маленьких глаз, которые помогают пчелам получать карту поляризации света во всех направлениях в небе. Пчела может использовать карту поляризации, чтобы определять местонахождение и точно вести свой собственный вид к цветам, которые она находит. У людей нет физиологических органов, подобных пчелам, чтобы ощущать поляризацию света, и им необходимо использовать искусственное оборудование, чтобы ощущать и управлять поляризацией света. Типичным примером является использование поляризационных очков для направления света от разных изображений в левый и правый глаза в перпендикулярных поляризациях, что является принципом 3D-фильмов в кинотеатре.
Разработка высокопроизводительных оптических устройств управления поляризацией является ключом к разработке технологии применения поляризованного света. Типичные устройства управления поляризацией включают генератор состояния поляризации, скремблер, анализатор поляризации, контроллер поляризации и т. д. В последние годы технология управления оптической поляризацией ускоряет прогресс и глубоко интегрируется в ряд новых областей большой значимости.
Принимаяоптическая связьНапример, в связи со спросом на массовую передачу данных в центрах обработки данных, когерентная связь на большие расстоянияоптическийКоммуникационная технология постепенно распространяется на приложения для ближних соединений, которые очень чувствительны к стоимости и энергопотреблению, а использование технологии манипуляции поляризацией может эффективно снизить стоимость и энергопотребление когерентных оптических систем связи ближнего действия. Однако в настоящее время управление поляризацией в основном реализуется дискретными оптическими компонентами, что серьезно ограничивает улучшение производительности и снижение стоимости. С быстрым развитием технологии оптоэлектронной интеграции, интеграция и чип являются важными тенденциями в будущем развитии устройств управления оптической поляризацией.
Однако оптические волноводы, изготовленные в традиционных кристаллах ниобата лития, имеют недостатки: малый контраст показателя преломления и слабую способность связывания оптического поля. С одной стороны, размер устройства большой, и трудно удовлетворить потребности разработки интеграции. С другой стороны, электрооптическое взаимодействие слабое, а напряжение возбуждения устройства высокое.
В последние годы,фотонные устройстваТонкопленочные материалы на основе ниобата лития достигли исторического прогресса, достигнув более высоких скоростей и более низких напряжений возбуждения, чем традиционныефотонные устройства на основе ниобата лития, поэтому они пользуются популярностью в отрасли. В недавних исследованиях интегральный оптический чип управления поляризацией реализован на платформе фотонной интеграции из тонкой пленки ниобата лития, включая генератор поляризации, скремблер, анализатор поляризации, контроллер поляризации и другие основные функции. Основные параметры этих чипов, такие как скорость генерации поляризации, коэффициент затухания поляризации, скорость возмущения поляризации и скорость измерения, установили новые мировые рекорды и показали превосходную производительность при высокой скорости, низкой стоимости, отсутствии паразитных потерь модуляции и низком напряжении привода. Результаты исследований впервые реализуют ряд высокопроизводительныхниобат литияТонкопленочные оптические устройства управления поляризацией, которые состоят из двух основных блоков: 1. Поляризационный поворот/расщепитель, 2. Интерферометр Маха-Цинделя (объяснение >), как показано на рисунке 1.
Время публикации: 26 декабря 2023 г.