Eo-modulaattoriSarja: Nopea, matalajännitteinen, pienikokoinen litiumniobaatin ohutkalvopolarisaation ohjauslaite
Vapaassa avaruudessa olevat valoaallot (samoin kuin muiden taajuuksien sähkömagneettiset aallot) ovat leikkausaaltoja, ja niiden sähkö- ja magneettikenttien värähtelysuunnalla on useita mahdollisia orientaatioita etenemissuuntaan nähden kohtisuorassa poikkileikkauksessa, mikä on valon polarisaatioominaisuus. Polarisaatiolla on tärkeä sovellusarvo koherentin optisen viestinnän, teollisuuden havaitsemisen, biolääketieteen, kaukokartoituksen, nykyaikaisen armeijan, ilmailun ja valtamerien aloilla.
Luonnossa monet organismit ovat kehittäneet näköjärjestelmiä, jotka pystyvät erottamaan valon polarisaation voidakseen paremmin suunnistaa. Esimerkiksi mehiläisillä on viisi silmää (kolme yksittäistä silmää, kaksi yhdistelmäsilmää), joista jokaisessa on 6 300 pientä silmää. Nämä auttavat mehiläisiä saamaan kartan valon polarisaatiosta kaikkiin suuntiin taivaalla. Mehiläinen voi käyttää polarisaatiokarttaa paikantaakseen ja johdattaakseen tarkasti oman lajinsa löytämiensä kukkien luo. Ihmisillä ei ole mehiläisten kaltaisia fysiologisia elimiä valon polarisaation aistimiseksi, ja heidän on käytettävä keinotekoisia laitteita valon polarisaation aistimiseen ja manipulointiin. Tyypillinen esimerkki on polarisoivien lasien käyttö valon ohjaamiseksi eri kuvista vasempaan ja oikeaan silmään kohtisuorassa polarisaatiossa, mikä on elokuvateatterin 3D-elokuvien periaate.
Korkean suorituskyvyn optisten polarisaation ohjauslaitteiden kehittäminen on avainasemassa polarisoidun valon sovellusteknologian kehittämisessä. Tyypillisiä polarisaation ohjauslaitteita ovat polarisaatiotilageneraattori, scrambler, polarisaatioanalysaattori ja polarisaation ohjain. Viime vuosina optisen polarisaation manipulointiteknologia on kiihdyttänyt kehitystä ja integroitunut syvästi useisiin merkittäviin uusiin alueisiin.
Ottaminenoptinen viestintäesimerkiksi datakeskusten massiivisen tiedonsiirron kysynnän vuoksi pitkän matkan koherenttioptinenViestintäteknologia leviää vähitellen lyhyen kantaman yhteenliittämissovelluksiin, jotka ovat erittäin herkkiä kustannuksille ja energiankulutukselle, ja polarisaation manipulointiteknologian käyttö voi tehokkaasti vähentää lyhyen kantaman koherenttien optisten viestintäjärjestelmien kustannuksia ja virrankulutusta. Tällä hetkellä polarisaation ohjaus toteutetaan kuitenkin pääasiassa erillisillä optisilla komponenteilla, mikä rajoittaa vakavasti suorituskyvyn parantamista ja kustannusten alentamista. Optoelektronisen integrointiteknologian nopean kehityksen myötä integrointi ja siru ovat tärkeitä trendejä optisten polarisaation ohjauslaitteiden tulevassa kehityksessä.
Perinteisistä litiumniobaattikiteistä valmistetuilla optisilla aaltojohteilla on kuitenkin haittojaan pieni taitekertoimen kontrasti ja heikko optisen kentän sitomiskyky. Toisaalta laitteen koko on suuri, mikä vaikeuttaa integroinnin kehitystarpeiden täyttämistä. Toisaalta sähköoptinen vuorovaikutus on heikkoa ja laitteen käyttöjännite on korkea.
Viime vuosina,fotoniset laitteetlitiumniobaattiohutkalvomateriaaleihin perustuvat materiaalit ovat edistyneet historiallisesti saavuttaen suurempia nopeuksia ja alhaisempia käyttöjännitteitä kuin perinteisetlitiumniobaattifotoniset laitteet, joten ne ovat alan suosiossa. Viimeaikaisessa tutkimuksessa integroitu optinen polarisaation ohjauspiiri on toteutettu litium-niobaattiohutkalvofotoniikan integrointialustalla, joka sisältää polarisaatiogeneraattorin, sekoittimen, polarisaatioanalysaattorin, polarisaation ohjaimen ja muita päätoimintoja. Näiden sirujen pääparametrit, kuten polarisaation generointinopeus, polarisaation ekstinktiosuhde, polarisaation perturbaationopeus ja mittausnopeus, ovat asettaneet uusia maailmanennätyksiä ja osoittaneet erinomaista suorituskykyä suurella nopeudella, alhaisilla kustannuksilla, loismodulaatiohäviöiden puuttumisella ja matalalla käyttöjännitteellä. Tutkimustulokset toteuttavat ensimmäistä kertaa sarjan korkean suorituskyvyn...litiumniobaattiohutkalvoiset optiset polarisaation säätölaitteet, jotka koostuvat kahdesta perusyksiköstä: 1. Polarisaatiorotaatio/jakaja, 2. Mach-zindel-interferometri (selitys >), kuten kuvassa 1 on esitetty.
Julkaisun aika: 26.12.2023