An de leschte Joeren hunn d'Fuerscher aus verschiddene Länner integréiert Photonik benotzt fir d'Manipulatioun vun Infrarout Liichtwellen successiv ze realiséieren an se op High-Speed-5G Netzwierker, Chipsensoren an autonom Gefierer anzesetzen.Am Moment, mat der kontinuéierlecher Verdéifung vun dëser Fuerschungsrichtung, hunn d'Fuerscher ugefaang eng detailléiert Detektioun vu méi kuerze sichtbare Liichtbänner auszeféieren a méi extensiv Uwendungen z'entwéckelen, sou wéi Chipniveau LIDAR, AR / VR / MR (verstäerkt / virtuell / Hybrid) Realitéit) Brëller, holographesch Affichage, Quanteveraarbechtungschips, optogenetesch Sonden, déi am Gehir implantéiert sinn, asw.
Déi grouss Integratioun vun opteschen Phase Modulatoren ass de Kär vum opteschen Subsystem fir op-Chip optesch Routing a Fräiraum-Wellefrontformen.Dës zwee primär Funktiounen si wesentlech fir d'Realiséierung vu verschiddenen Uwendungen.Wéi och ëmmer, fir optesch Phasemodulatoren am sichtbare Liichtberäich ass et besonnesch Erausfuerderung fir d'Ufuerderunge vun der héijer Transmittanz an der héijer Modulatioun zur selwechter Zäit ze treffen.Fir dës Ufuerderung z'erreechen, musse souguer déi gëeegent Siliziumnitrid a Lithiumniobatmaterial de Volumen a Stroumverbrauch erhéijen.
Fir dëse Problem ze léisen, hunn de Michal Lipson an d'Nanfang Yu vun der Columbia University e Siliziumnitrid Thermo-optesche Phasemodulator entworf baséiert op dem adiabatesche Mikroringresonator.Si hunn bewisen datt de Mikroringresonator an engem staarke Kupplungszoustand funktionnéiert.Den Apparat kann Phasemodulatioun mat minimalem Verloscht erreechen.Am Verglach mat gewéinleche Waveguide Phase Modulatoren huet den Apparat op d'mannst eng Uerdnung vun der Gréisst Reduktioun am Raum a Stroumverbrauch.Den Zesummenhang Inhalt gouf an Nature Photonics publizéiert.
De Michal Lipson, e féierende Expert am Beräich vun der integréierter Photonik, baséiert op Siliziumnitrid, sot: "De Schlëssel fir eis proposéiert Léisung ass en opteschen Resonator ze benotzen an an engem sougenannte staarke Kupplungszoustand ze bedreiwen."
Den opteschen Resonator ass eng héich symmetresch Struktur, déi e klenge Brechungsindex änneren an eng Phaseännerung duerch multiple Zyklen vu Liichtstrahlen ëmsetzen kann.Allgemeng kann et an dräi verschidden Aarbechtszoustand opgedeelt ginn: "ënner Kopplung" an "ënner Kopplung."Kritesch Kupplung" a "staark Kupplung."Ënnert hinnen kann "ënner Kopplung" nëmme limitéiert Phasemodulatioun ubidden an onnéideg Amplitudenännerungen aféieren, a "kritesch Kupplung" wäert e wesentlechen opteschen Verloscht verursaachen, an doduerch déi tatsächlech Leeschtung vum Apparat beaflossen.
Fir komplett 2π Phase Modulatioun a minimaler Amplitude Ännerung z'erreechen, huet d'Fuerschungsteam de Mikroring an engem "staark Kupplung" Staat manipuléiert.D'Kupplungsstäerkt tëscht dem Mikroring an dem "Bus" ass op d'mannst zéng Mol méi héich wéi de Verloscht vum Mikroring.No enger Serie vun Designen an Optimiséierung gëtt déi lescht Struktur an der Figur hei ënnen gewisen.Dëst ass e Resonanzring mat enger konischer Breet.De schmuele Waveguide Deel verbessert d'optesch Kupplungsstäerkt tëscht dem "Bus" an der Mikrospiral.De breede Welleguidedeel De Liichtverloscht vum Mikroring gëtt reduzéiert andeems d'optesch Streuung vun der Säitwand reduzéiert gëtt.
Den Heqing Huang, den éischten Autor vum Pabeier, sot och: "Mir hunn e Miniatur, Energiespuerend an extrem niddereg-Verloscht siichtbar Liichtphase Modulator mat engem Radius vun nëmmen 5 μm an engem π-Phase Modulatioun Energieverbrauch vun nëmmen entworf. 0,8 mW.Déi agefouert Amplitudevariatioun ass manner wéi 10%.Wat méi rar ass datt dëse Modulator gläich effektiv ass fir déi schwieregste blo a gréng Bands am sichtbare Spektrum.
Nanfang Yu huet och drop higewisen datt obwuel si wäit vum Niveau vun der Integratioun vun elektronesche Produkter erreechen, hir Aarbecht dramatesch d'Lück tëscht photonesche Schalter an elektronesche Schalter verklengert huet."Wann déi viregt Modulator Technologie nëmmen d'Integratioun vun 100 Waveguide Phase Modulatoren erlaabt huet e gewëssen Chip Foussofdrock a Kraaftbudget, da kënne mir elo 10.000 Phase Shifters op deemselwechten Chip integréieren fir méi komplex Funktioun z'erreechen."
Kuerz gesot, dës Designmethod kann op elektrooptesch Modulatoren applizéiert ginn fir de besat Raum a Spannungsverbrauch ze reduzéieren.Et kann och an anere Spektralberäicher an aner verschidde Resonatordesignen benotzt ginn.Am Moment ass d'Fuerschungsteam kooperéiert fir de siichtbare Spektrum LIDAR ze demonstréieren, deen aus Phase Shifter Arrays baséiert op sou Mikroringen.An der Zukunft kann et och op vill Uwendungen applizéiert ginn wéi verstäerkt optesch Netlinearitéit, nei Laser, an nei Quanteoptik.
Artikel Quell: https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., déi am China "Silicon Valley" läit - Peking Zhongguancun, ass eng High-Tech Entreprise gewidmet fir auslännesch an auslännesch Fuerschungsinstituter, Fuerschungsinstituter, Universitéiten an Enterprise wëssenschaftlech Fuerschungspersonal ze déngen.Eis Firma ass haaptsächlech an der onofhängeger Fuerschung an Entwécklung engagéiert, Design, Fabrikatioun, Verkaf vun optoelektronesche Produkter, a bitt innovativ Léisungen a berufflech, personaliséiert Servicer fir wëssenschaftlech Fuerscher an Industrieingenieuren.No Joere vun onofhängeger Innovatioun huet et eng räich a perfekt Serie vu photoelektresche Produkter geformt, déi wäit an de kommunale, militäreschen, Transport, elektresche Stroum, Finanzen, Educatioun, medizinesch an aner Industrien benotzt ginn.
Mir freeën eis op Zesummenaarbecht mat Iech!
Post Zäit: Mar-29-2023