Ео модуляторСерія: Високошвидкісний, низьковольтний, малогабаритний тонкоплівковий пристрій контролю поляризації ніобату літію
Світлові хвилі у вільному просторі (як і електромагнітні хвилі інших частот) є зсувними хвилями, і напрямок коливань їх електричного і магнітного полів має різні можливі орієнтації в поперечному перерізі, перпендикулярному до напрямку поширення, що є властивістю поляризації світла.Поляризація має важливе прикладне значення в областях когерентного оптичного зв'язку, промислового виявлення, біомедицини, дистанційного зондування Землі, сучасної армії, авіації та океану.
У природі, щоб краще орієнтуватися, багато організмів розвинули зорові системи, які можуть розрізняти поляризацію світла.Наприклад, бджоли мають п'ять очей (три одинарних ока, два складних), кожен з яких містить 6300 маленьких очей, які допомагають бджолам отримати карту поляризації світла в усіх напрямках неба.Бджола може використовувати карту поляризації, щоб визначити місцезнаходження свого виду та точно навести його на знайдені квіти.Людські істоти не мають фізіологічних органів, подібних до бджіл, щоб відчувати поляризацію світла, і їм потрібно використовувати штучне обладнання, щоб відчувати та маніпулювати поляризацією світла.Типовим прикладом є використання поляризаційних окулярів для спрямування світла від різних зображень у ліве та праве око в перпендикулярній поляризації, що є принципом 3D-фільмів у кіно.
Розробка високоефективних оптичних пристроїв керування поляризацією є ключем до розвитку технології застосування поляризованого світла.Типові пристрої керування поляризацією включають генератор стану поляризації, скремблер, аналізатор поляризації, контролер поляризації тощо. Останніми роками технологія керування оптичною поляризацією прискорює прогрес і глибоко інтегрується в низку нових важливих областей.
Беручиоптичний зв'язокнаприклад, викликаний попитом на масову передачу даних у центрах обробки даних, узгоджених на великі відстаніоптичнийТехнологія зв’язку поступово поширюється на додатки з’єднань малого радіусу дії, які дуже чутливі до вартості та енергоспоживання, а використання технології поляризаційної маніпуляції може ефективно знизити вартість та енергоспоживання систем когерентного оптичного зв’язку малого радіусу дії.Однак наразі керування поляризацією в основному реалізується за допомогою дискретних оптичних компонентів, що серйозно обмежує покращення продуктивності та зниження вартості.Зі швидким розвитком технології оптоелектронної інтеграції інтеграція та чіп є важливими тенденціями в майбутньому розвитку пристроїв контролю оптичної поляризації.
Однак оптичні хвилеводи, виготовлені в традиційних кристалах ніобату літію, мають недоліки, пов’язані з малим контрастом показника заломлення та слабкою здатністю зв’язування оптичного поля.З одного боку, розмір пристрою великий, і важко задовольнити потреби розробки інтеграції.З іншого боку, електрооптична взаємодія слабка, а керуюча напруга пристрою висока.
В останні роки,фотонні пристроїтонкоплівкові матеріали на основі ніобату літію досягли історичного прогресу, досягнувши вищих швидкостей і нижчої напруги, ніж традиційніфотонні пристрої з ніобату літію, тому галузь віддає їм перевагу.У нещодавніх дослідженнях інтегрована мікросхема керування оптичною поляризацією реалізована на платформі тонкоплівкової фотонної інтеграції ніобату літію, включаючи генератор поляризації, скремблер, аналізатор поляризації, контролер поляризації та інші основні функції.Основні параметри цих чіпів, такі як швидкість генерації поляризації, коефіцієнт поляризаційного згасання, швидкість поляризаційного збурення та швидкість вимірювання, встановили нові світові рекорди та продемонстрували чудову продуктивність у високій швидкості, низькій вартості, відсутності паразитних втрат модуляції та низькому рівні. напруга приводу.Результати досліджень вперше реалізують серію високопродуктивнихніобат літіютонкоплівкові оптичні пристрої контролю поляризації, які складаються з двох основних блоків: 1. Обертання/розділювача поляризації, 2. Інтерферометр Маха-Зінделя (пояснення >), як показано на малюнку 1.
Час публікації: 26 грудня 2023 р