Polarisatioun elektroopteschKontroll gëtt duerch Femtosekonnenlaserschreiwen a Flëssegkristallmodulatioun realiséiert
Fuerscher an Däitschland hunn eng nei Method fir d'Kontroll vun optesche Signaler entwéckelt, andeems se Femtosekonnenlaserschreiwen a Flëssegkristaller kombinéierenelektrooptesch ModulatiounDuerch d'Abettung vun enger Flëssegkristallschicht an de Wellenleiter gëtt d'elektrooptesch Kontroll vum Polarisatiounszoustand vum Stral realiséiert. D'Technologie eröffnet ganz nei Méiglechkeeten fir Chip-baséiert Apparater a komplex photonesch Schaltungen, déi mat Femtosekonnenlaser-Schreiftechnologie hiergestallt ginn. D'Fuerschungsteam huet detailléiert beschriwwen, wéi si ofstëmmend Wellenplacken a geschmolzene Silizium-Wellenleiter hiergestallt hunn. Wann eng Spannung op de Flëssegkristall ugewannt gëtt, rotéieren d'Flëssegkristallmoleküle, wat de Polarisatiounszoustand vum Liicht ännert, dat am Wellenleiter iwwerdroe gëtt. An den duerchgefouerten Experimenter hunn d'Fuerscher d'Polarisatioun vum Liicht bei zwou verschiddene siichtbare Wellelängten erfollegräich komplett moduléiert (Figur 1).
D'Kombinatioun vun zwou Schlësseltechnologien fir innovativ Fortschrëtter an 3D-photoneschen integréierten Apparater z'erreechen
D'Fäegkeet vu Femtosekonnenlaseren, Wellenleiter déif am Material präzis ze schreiwen, anstatt nëmmen op der Uewerfläch, mécht se zu enger villverspriechender Technologie fir d'Zuel vu Wellenleiter op engem eenzege Chip ze maximéieren. D'Technologie funktionéiert andeems en héichintensiven Laserstral an engem transparenten Material fokusséiert gëtt. Wann d'Liichtintensitéit e gewëssen Niveau erreecht, ännert de Stral d'Eegeschafte vum Material op sengem Uwendungspunkt, genee wéi e Bic mat Mikrongenauegkeet.
D'Fuerschungsteam huet zwou grondleeënd Photonentechniken kombinéiert fir eng Schicht vu Flëssegkristaller an de Wellenleiter anzebannen. Wärend de Stral duerch de Wellenleiter an duerch de Flëssegkristall geet, änneren sech d'Phas an d'Polariséierung vum Stral, soubal en elektrescht Feld ugewannt gëtt. Duerno wäert de moduléierte Stral sech weider duerch den zweeten Deel vum Wellenleiter ausbreeden, wouduerch d'Iwwerdroung vum optesche Signal mat Modulatiounseigenschaften erreecht gëtt. Dës Hybridtechnologie, déi déi zwou Technologien kombinéiert, erméiglecht d'Virdeeler vun deenen zwou am selwechten Apparat: op der enger Säit déi héich Dicht vun der Liichtkonzentratioun, déi duerch de Wellenleitereffekt verursaacht gëtt, an op der anerer Säit déi héich Justierbarkeet vum Flëssegkristall. Dës Fuerschung eröffnet nei Weeër fir d'Eegeschafte vu Flëssegkristaller ze benotzen fir Wellenleiter an de Gesamtvolumen vun Apparater anzebannen, wéi z.B.Modulatorenfirphotonesch Apparater.
Figur 1 D'Fuerscher hunn Flëssegkristallschichten a Wellenleiter integréiert, déi duerch direkt Laserschreiwen erstallt goufen, an den resultéierenden Hybridgerät konnt benotzt ginn, fir d'Polariséierung vum Liicht z'änneren, dat duerch d'Wellenleiter passéiert.
Uwendung a Virdeeler vu Flëssegkristaller an der Femtosekonnenlaserwellenleitermodulatioun
Obwueloptesch ModulatiounBeim Schreiwe vu Wellenleiter mat engem Femtosekonnenlaser gouf virdru haaptsächlech duerch d'Applikatioun vun enger lokaler Heizung op d'Wellenleiter erreecht, an dëser Studie gouf d'Polarisatioun direkt mat Flëssegkristaller kontrolléiert. „Eise Wee huet verschidde potenziell Virdeeler: méi niddrege Stroumverbrauch, d'Fäegkeet, eenzel Wellenleiter onofhängeg ze veraarbechten, a reduzéiert Interferenz tëscht benachbarte Wellenleiter“, bemierken d'Fuerscher. Fir d'Effektivitéit vum Apparat ze testen, huet d'Team e Laser an de Wellenleiter injizéiert a d'Liicht moduléiert andeems d'Spannung, déi op d'Flëssegkristallschicht ugewannt gëtt, variéiert gouf. D'Polarisatiounsännerungen, déi um Ausgang observéiert goufen, entspriechen den theoreteschen Erwaardungen. D'Fuerscher hunn och festgestallt, datt nodeems de Flëssegkristall mam Wellenleiter integréiert gouf, d'Moduléierungseigenschaften vum Flëssegkristall onverännert bliwwe sinn. D'Fuerscher betounen, datt d'Studie nëmmen e Beweis vum Konzept ass, sou datt et nach vill Aarbecht ze maachen ass, ier d'Technologie an der Praxis ka benotzt ginn. Zum Beispill moduléieren aktuell Apparater all Wellenleiter op déiselwecht Manéier, sou datt d'Team un enger onofhängeger Kontroll vun all eenzelne Wellenleiter schafft.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 14. Mee 2024