V posledných rokoch vedci z rôznych krajín využili integrovanú fotoniku na postupné uvedenie manipulácie s infračervenými svetelnými vlnami a aplikovali ich na vysokorýchlostné siete 5G, senzory čipu a autonómne vozidlá. V súčasnosti, pri nepretržitom prehĺbení tohto smeru výskumu, vedci začali vykonávať hĺbkovú detekciu kratších viditeľných svetelných pásiem a vyvíjať rozsiahlejšie okuliare, ako napríklad okuliare na kvantovo spracované chips, OPTIGEGETICKÉ TAMENTICKÉ OPTIGETIC
Rozsiahla integrácia modulátorov optickej fázy je jadrom optického subsystému pre optické smerovanie na čipe a tvarovanie vlny voľného priestoru. Tieto dve primárne funkcie sú nevyhnutné na realizáciu rôznych aplikácií. Pre modulátory optickej fázy v rozsahu viditeľného svetla je však obzvlášť náročné splniť požiadavky vysokej priepustnosti a vysokej modulácie súčasne. Na splnenie tejto požiadavky musia dokonca aj tie najvhodnejšie materiály nitridu kremíka a niobate lítium na zvýšenie objemu a spotreby energie.
Na vyriešenie tohto problému navrhol Michal Lipson a Nanfang Yu z Columbia University modulátor termo-optickej fázy nitridu kremíka založený na rezonátore adiabatického mikro-kruhu. Dokázali, že rezonátor mikro-kruhu pracuje v silnom spojení. Zariadenie môže dosiahnuť fázovú moduláciu s minimálnou stratou. V porovnaní s bežnými modulátormi fázy vlnovodu má zariadenie aspoň poradie redukcie veľkosti priestoru a spotreby energie. Súvisiaci obsah bol publikovaný v Nature Photonics.
Michal Lipson, popredný odborník v oblasti integrovanej fotoniky, založený na kremíkovom nitride, povedal: „Kľúčom k nášmu navrhovanému riešeniu je použitie optického rezonátora a pôsobenie v takzvanom silnom spojení.“
Optický rezonátor je vysoko symetrická štruktúra, ktorá môže previesť malú zmenu indexu lomu na fázovú zmenu prostredníctvom viacerých cyklov svetelných lúčov. Všeobecne platí, že sa dá rozdeliť do troch rôznych pracovných stavov: „pod spojením“ a „pod spojením“. Kritické spojenie “a„ silné spojenie “. Spomedzi nich môže „pod spojením“ poskytnúť iba moduláciu fázovej fázy a zaviesť zbytočné zmeny amplitúdy a „kritické spojenie“ spôsobí značnú optickú stratu, čím ovplyvní skutočný výkon zariadenia.
Na dosiahnutie úplnej modulácie 2π fáz a minimálnej zmeny amplitúdy, výskumný tím manipuloval s mikrofickou v stave „silného spojenia“. Sila spojenia medzi mikroringom a „zbernicou“ je najmenej desaťkrát vyššia ako strata mikroferu. Po sérii návrhov a optimalizácie je konečná štruktúra znázornená na obrázku nižšie. Jedná sa o rezonančný prsteň so zúženou šírkou. Úzka vlnová časť zlepšuje optickú spojovaciu silu medzi „zbernicou“ a mikro-cievkou. Široká vlnová časť Strata svetla mikrochory sa zníži znížením optického rozptylu bočnej steny.
Heqing Huang, prvý autor papiera, tiež povedal: „Navrhli sme miniatúrny, energeticky úsporný a extrémne nízko strata modulátora viditeľnej svetlej fázy s polomerom iba 5 μm a modulačnou spotrebou modulačnej energie s π fázou iba 0,8 mW. Zavedená variácia amplitúdy je menšia ako 10%. Čo je zriedkavejšie, je to, že tento modulátor je rovnako účinný pre najťažšie modré a zelené pásy vo viditeľnom spektre. “
Nanfang Yu tiež zdôraznil, že hoci nie sú zďaleka dosiahnuté úroveň integrácie elektronických výrobkov, ich práca dramaticky zúžila medzeru medzi fotonickými spínačmi a elektronickými spínačmi. „Ak predchádzajúca technológia modulátora umožnila iba integráciu 100 modulátorov fázy vlnovodu, ktorá bola poskytnutá určitý rozpočet na štiepky a rozpočet na energiu, potom môžeme teraz integrovať 10 000 fázových radičov na rovnakom čipovi, aby sme dosiahli zložitejšiu funkciu.“
Stručne povedané, táto konštrukčná metóda sa môže použiť na elektrooptické modulátory na zníženie obsadeného priestoru a spotreby napätia. Môže sa tiež použiť v iných spektrálnych rozsahoch a iných rôznych konštrukciách rezonátora. V súčasnosti výskumný tím spolupracuje na demonštrácii LIDAR viditeľného spektra zložený z polí fázového radiča na základe týchto mikrorov. V budúcnosti sa dá uplatniť aj na mnoho aplikácií, ako je vylepšená optická nelinearita, nové lasery a nové kvantové optiky.
Zdroj článku: https: //mp.weixin.qq.com/s/o6ihstkmbpqkdov4coukxa
Peking Rofea Optoelectronics Co., Ltd., ktorá sa nachádza v čínskom „Silicon Valley“-Peking Zhongguancun, je high-tech podnikom, ktorý sa venuje službe domácim a zahraničným výskumným inštitúciám, výskumným inštitúciám, univerzitám a podnikovým vedeckým výskumným pracovníkom. Naša spoločnosť sa zaoberá najmä nezávislým výskumom a vývojom, dizajnom, výrobou, predajom optoelektronických výrobkov a poskytuje inovatívne riešenia a profesionálne osobné služby pre vedeckých výskumných pracovníkov a priemyselných inžinierov. Po rokoch nezávislých inovácií vytvorila bohatú a dokonalú sériu fotoelektrických výrobkov, ktoré sa široko používajú v komunálnom, armáde, doprave, elektrickej energii, financovaní, vzdelávaní, lekárskych a iných odvetviach.
Tešíme sa na spoluprácu s vami!
Čas príspevku: marca-29-2023