Eo modulátorŘada: Vysokorychlostní nízkonapěťové zařízení pro řízení polarizace tenkého filmu z niobátu lithného
Světelné vlny ve volném prostoru (stejně jako elektromagnetické vlny jiných frekvencí) jsou smykové vlny a směr kmitání jeho elektrických a magnetických polí má různé možné orientace v průřezu kolmém na směr šíření, což je vlastnost polarizace. světla. Polarizace má důležitou aplikační hodnotu v oblastech koherentní optické komunikace, průmyslové detekce, biomedicíny, dálkového průzkumu Země, moderní armády, letectví a oceánů.
V přírodě si mnoho organismů vyvinulo vizuální systémy, které dokážou rozlišit polarizaci světla, aby se lépe orientovaly. Včely mají například pět očí (tři jednoduché oči, dvě složené oči), z nichž každé obsahuje 6300 malých očí, které včelám pomáhají získat mapu polarizace světla ve všech směrech na obloze. Včela může pomocí polarizační mapy lokalizovat a přesně vést svůj vlastní druh ke květinám, které najde. Lidské bytosti nemají fyziologické orgány podobné včelám, aby vnímaly polarizaci světla, a potřebují používat umělá zařízení ke snímání a manipulaci s polarizací světla. Typickým příkladem je použití polarizačních brýlí k nasměrování světla z různých obrazů do levého a pravého oka v kolmých polarizacích, což je princip 3D filmů v kině.
Vývoj vysoce výkonných zařízení pro řízení optické polarizace je klíčem k vývoji technologie aplikace polarizovaného světla. Typická zařízení pro řízení polarizace zahrnují generátor stavu polarizace, scrambler, analyzátor polarizace, regulátor polarizace atd. V posledních letech technologie manipulace s optickou polarizací urychluje pokrok a hluboce se integruje do řady nově vznikajících oblastí velkého významu.
brátoptická komunikacejako příklad, poháněný požadavkem na masivní přenos dat v datových centrech, koherentní na dlouhé vzdálenostioptickýkomunikační technologie se postupně šíří do propojovacích aplikací krátkého dosahu, které jsou vysoce citlivé na náklady a spotřebu energie, a použití technologie manipulace s polarizací může účinně snížit náklady a spotřebu energie koherentních optických komunikačních systémů krátkého dosahu. V současné době je však kontrola polarizace realizována především pomocí diskrétních optických komponent, což vážně omezuje zlepšení výkonu a snížení nákladů. S rychlým rozvojem technologie optoelektronické integrace jsou integrace a čip důležitými trendy v budoucím vývoji zařízení pro řízení optické polarizace.
Avšak optické vlnovody připravené v tradičních krystalech niobátu lithného mají nevýhodu malého kontrastu indexu lomu a slabé schopnosti vázat optické pole. Na jedné straně je velikost zařízení velká a je obtížné splnit vývojové potřeby integrace. Na druhé straně je elektrooptická interakce slabá a napájecí napětí zařízení je vysoké.
v posledních letechfotonická zařízenína bázi lithiových niobátových tenkovrstvých materiálů dosáhly historického pokroku a dosahovaly vyšších rychlostí a nižších hnacích napětí než tradičnífotonická zařízení z niobátu lithného, takže jsou průmyslem zvýhodňovány. V nedávném výzkumu je integrovaný čip pro řízení optické polarizace realizován na platformě fotonické integrace tenkého filmu z niobátu lithia, včetně polarizačního generátoru, scrambleru, polarizačního analyzátoru, regulátoru polarizace a dalších hlavních funkcí. Hlavní parametry těchto čipů, jako je rychlost generování polarizace, poměr zániku polarizace, rychlost polarizační poruchy a rychlost měření, vytvořily nové světové rekordy a ukázaly vynikající výkon při vysoké rychlosti, nízké ceně, bez parazitních modulačních ztrát a nízkou napětí pohonu. Výsledky výzkumu poprvé realizují řadu vysoce výkonnýchniobát lithnýtenkovrstvá zařízení pro optickou polarizaci, která se skládají ze dvou základních jednotek: 1. Polarizační rotace/rozdělovač, 2. Mach-zindelův interferometr (vysvětlení >), jak je znázorněno na obrázku 1.
Čas odeslání: 26. prosince 2023