Эо модуляторСерия: Высокоскоростное, низковольтное, малогабаритное устройство управления поляризацией на основе тонкой пленки ниобата лития.
Световые волны в свободном пространстве (а также электромагнитные волны других частот) представляют собой сдвиговые волны, и направление колебаний их электрического и магнитного полей может иметь 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 океанографии.
В природе, для лучшей ориентации, многие организмы развили зрительные системы, способные различать поляризацию света. Например, у пчел пять глаз (три простых глаза, два сложных), каждый из которых содержит 6300 маленьких глаз, что помогает пчелам получать карту поляризации света во всех направлениях на небе. Пчела может использовать эту карту поляризации, чтобы точно находить и направлять свой вид к найденным цветам. У людей нет физиологических органов, подобных пчелиным, для восприятия поляризации света, и им необходимо использовать искусственное оборудование для восприятия и управления поляризацией света. Типичным примером является использование поляризационных очков для направления света от разных изображений в левый и правый глаза с перпендикулярной поляризацией, что является принципом 3D-фильмов в кинотеатрах.
Разработка высокоэффективных устройств управления поляризацией в оптике является ключом к развитию технологий применения поляризованного света. Типичные устройства управления поляризацией включают генератор состояния поляризации, скремблер, анализатор поляризации, контроллер поляризации и т. д. В последние годы технологии управления поляризацией в оптике стремительно развиваются и глубоко интегрируются в ряд перспективных областей, имеющих большое значение.
Принимаяоптическая связьВ качестве примера можно привести спрос на передачу больших объемов данных в центрах обработки данных, а именно, когерентную передачу данных на большие расстояния.оптическийТехнологии связи постепенно распространяются на приложения ближнего действия, которые крайне чувствительны к стоимости и энергопотреблению, и использование технологии управления поляризацией может эффективно снизить стоимость и энергопотребление когерентных оптических систем связи ближнего действия. Однако в настоящее время управление поляризацией в основном реализуется с помощью дискретных оптических компонентов, что серьезно ограничивает повышение производительности и снижение стоимости. С быстрым развитием оптоэлектронных интеграционных технологий интеграция и микросхемы являются важными тенденциями в будущем развитии устройств управления поляризацией в оптической связи.
Однако оптические волноводы, изготовленные из традиционных кристаллов ниобата лития, имеют недостатки, связанные с малым контрастом показателей преломления и слабой способностью связывания оптического поля. С одной стороны, размеры устройства велики, и трудно удовлетворить потребности в его интеграции. С другой стороны, электрооптическое взаимодействие слабое, и управляющее напряжение устройства высокое.
В последние годы,фотонные устройстваТонкопленочные материалы на основе ниобата лития достигли исторического прогресса, обеспечив более высокие скорости и более низкое управляющее напряжение, чем традиционные материалы.фотонные устройства на основе ниобата литияПоэтому они пользуются популярностью в отрасли. В недавних исследованиях на основе тонкопленочной фотонной интегральной платформы на основе ниобата лития был реализован интегрированный чип управления оптической поляризацией, включающий генератор поляризации, скремблер, анализатор поляризации, контроллер поляризации и другие основные функции. Основные параметры этих чипов, такие как скорость генерации поляризации, коэффициент подавления поляризации, скорость возмущения поляризации и скорость измерения, установили новые мировые рекорды и продемонстрировали превосходные характеристики в плане высокой скорости, низкой стоимости, отсутствия паразитных потерь модуляции и низкого напряжения управления. Результаты исследований впервые позволили реализовать ряд высокопроизводительных устройств.ниобат литияТонкопленочные оптические устройства управления поляризацией, состоящие из двух основных элементов: 1. Поворот/разделитель поляризации, 2. Интерферометр Маха-Цинделя (пояснение >), как показано на рисунке 1.
Дата публикации: 26 декабря 2023 г.