Поляризация электрооптическаяКонтроль реализуется фемтосекундным лазерным письмом и жидкокристаллической модуляцией
Исследователи в Германии разработали новый метод контроля оптического сигнала путем объединения фемтосекундной лазерной письменности и жидкого кристаллаэлектрооптическая модуляцияПолем Внедряя жидкокристаллический слой в волноводом, электрооптический контроль состояния поляризации луча реализуется. Технология открывает совершенно новые возможности для устройств на основе чипов и сложных фотонных схем, изготовленных с использованием технологии фемтосекундной лазерной записи. Исследовательская группа подробно рассказала, как они сделали перестраиваемые волновые пластины в слитых кремниевых волновах. Когда напряжение применяется к жидкокристаллу, вращаются жидкокристаллические молекулы, что изменяет состояние поляризации света, передаваемого в волноводе. В проведенных экспериментах исследователи успешно полностью модулировали поляризацию света на двух разных видимых длин волн (рис. 1).
Объединение двух ключевых технологий для достижения инновационного прогресса в 3D -фотонных интегрированных устройствах
Способность фемтосекундных лазеров точно писать волноводы глубоко внутри материала, а не просто на поверхности, делает их многообещающей технологией, чтобы максимизировать количество волноводов на одном чипе. Технология работает, фокусируя высокоинтенсивную лазерную луч в прозрачном материале. Когда интенсивность света достигает определенного уровня, луч изменяет свойства материала в точке применения, как и ручка с точностью микрона.
Исследовательская группа объединила два основных метода фотонов, чтобы встроить слой жидких кристаллов в волноводе. По мере того, как луч проходит через волновода и через жидкий кристалл, фаза и поляризация луча изменяются после применения электрического поля. Впоследствии модулированный луч будет продолжать распространяться через вторую часть волновода, тем самым достигая передачи оптического сигнала с характеристиками модуляции. Эта гибридная технология, объединяющая две технологии, позволяет преимуществам обоих в одном и том же устройстве: с одной стороны, высокая плотность концентрации света, вызванная эффектом волновода, а с другой стороны - высокая регулируемость жидкокристалла. Это исследование открывает новые способы использования свойств жидких кристаллов для встраивания волноводов в общий объем устройств, какмодуляторыдляфотонные устройства.
Рисунок 1 Исследователи внедряют жидкокристаллические слои в волноводы, созданные прямым лазерным письмом, и полученное гибридное устройство можно использовать для изменения поляризации света, проходящего через волноводы
Применение и преимущества жидкокристалла в фемтосекундной модуляции лазерной волновода
ХотяОптическая модуляцияУ фемтосекундных лазерных письменных волноводов ранее достигались в основном путем применения локального нагрева к волноводам, в этом исследовании поляризация была непосредственно контролирована с использованием жидких кристаллов. «Наш подход имеет несколько потенциальных преимуществ: более низкое энергопотребление, способность самостоятельно обрабатывать отдельные волноводы и снижение помех между соседними волноводами», - отмечают исследователи. Чтобы проверить эффективность устройства, команда вводила лазер в волновод и модулировала свет, изменяя напряжение, применяемое к жидкокристаллическому слою. Изменения поляризации, наблюдаемые на выводе, соответствуют теоретическим ожиданиям. Исследователи также обнаружили, что после того, как жидкий кристалл был интегрирован с волноводом, характеристики модуляции жидкого кристалла оставались неизменными. Исследователи подчеркивают, что исследование является лишь доказательством концепции, поэтому еще предстоит проделать много работы, прежде чем технология может быть использована на практике. Например, текущие устройства модулируют все волноводы одинаково, поэтому команда работает над достижением независимого контроля каждого отдельного волновода.
Время публикации: май-14-2024