Eo modulátorSéria: Vysokorýchlostné, nízkonapäťové, malé zariadenie na riadenie polarizácie tenkého filmu lítium-niobátu
Svetelné vlny vo voľnom priestore (rovnako ako elektromagnetické vlny iných frekvencií) sú šmykové vlny a smer vibrácií ich elektrických a magnetických polí má rôzne možné orientácie v priereze kolmom na smer šírenia, čo je polarizačná vlastnosť svetla. Polarizácia má dôležitú aplikačnú hodnotu v oblastiach koherentnej optickej komunikácie, priemyselnej detekcie, biomedicíny, diaľkového prieskumu Zeme, moderného vojenstva, letectva a oceánov.
V prírode si mnoho organizmov vyvinulo vizuálne systémy, ktoré dokážu rozlišovať polarizáciu svetla, aby sa lepšie orientovali. Napríklad včely majú päť očí (tri jednoduché oči, dve zložené oči), z ktorých každé obsahuje 6 300 malých očí, ktoré pomáhajú včelám získať mapu polarizácie svetla vo všetkých smeroch na oblohe. Včela dokáže pomocou mapy polarizácie lokalizovať a presne naviesť svoj druh ku kvetom, ktoré nájde. Ľudia nemajú fyziologické orgány podobné včelám na vnímanie polarizácie svetla a na vnímanie a manipuláciu s polarizáciou svetla potrebujú umelé zariadenia. Typickým príkladom je použitie polarizačných okuliarov na smerovanie svetla z rôznych obrazov do ľavého a pravého oka v kolmých polarizáciách, čo je princíp 3D filmov v kine.
Vývoj vysokovýkonných zariadení na riadenie optickej polarizácie je kľúčom k vývoju technológie aplikácie polarizovaného svetla. Medzi typické zariadenia na riadenie polarizácie patrí generátor polarizačných stavov, scrambler, analyzátor polarizácie, regulátor polarizácie atď. V posledných rokoch technológia manipulácie s optickou polarizáciou zrýchľuje pokrok a hlboko sa integruje do mnohých vznikajúcich oblastí veľkého významu.
Užívanieoptická komunikácianapríklad, v dôsledku dopytu po masívnom prenose dát v dátových centrách, koherentné prenosy na dlhé vzdialenostioptickýKomunikačné technológie sa postupne rozširujú do aplikácií prepojení s krátkym dosahom, ktoré sú vysoko citlivé na náklady a spotrebu energie, a použitie technológie manipulácie s polarizáciou môže účinne znížiť náklady a spotrebu energie koherentných optických komunikačných systémov s krátkym dosahom. V súčasnosti sa však riadenie polarizácie realizuje prevažne diskrétnymi optickými komponentmi, čo vážne obmedzuje zlepšenie výkonu a zníženie nákladov. S rýchlym rozvojom optoelektronickej integračnej technológie sú integrácia a čipy dôležitými trendmi v budúcom vývoji zariadení na riadenie optickej polarizácie.
Optické vlnovody vyrobené z tradičných kryštálov niobátu lítia majú však nevýhody v podobe malého kontrastu indexu lomu a slabej schopnosti viazania optického poľa. Na jednej strane je zariadenie veľké a je ťažké splniť vývojové potreby integrácie. Na druhej strane je elektrooptická interakcia slabá a budiace napätie zariadenia je vysoké.
V posledných rokoch,fotonické zariadeniaTenkovrstvové materiály na báze niobátu lítia dosiahli historický pokrok, dosahujúc vyššie rýchlosti a nižšie budiace napätia ako tradičné...fotonické zariadenia s niobátom lítnym, takže sú v tomto odvetví uprednostňované. V nedávnom výskume bol integrovaný čip na riadenie optickej polarizácie realizovaný na platforme fotonickej integrácie s tenkým filmom niobátu lítia, vrátane generátora polarizácie, scramblera, analyzátora polarizácie, ovládača polarizácie a ďalších hlavných funkcií. Hlavné parametre týchto čipov, ako je rýchlosť generovania polarizácie, pomer extinkcie polarizácie, rýchlosť perturbácie polarizácie a rýchlosť merania, dosiahli nové svetové rekordy a preukázali vynikajúci výkon pri vysokej rýchlosti, nízkych nákladoch, bez parazitných strát modulácie a nízkom budiacom napätí. Výsledky výskumu po prvýkrát realizujú sériu vysokovýkonných...niobičnan lítnyzariadenia na riadenie optickej polarizácie s tenkými vrstvami, ktoré sa skladajú z dvoch základných jednotiek: 1. Rotácia/rozdeľovač polarizácie, 2. Mach-Zindelov interferometer (vysvetlenie >), ako je znázornené na obrázku 1.
Čas uverejnenia: 26. decembra 2023