Eo-modulatorSerie: Hoge snelheid, lage spanning, klein formaat dunnefilmpolarisatiecontroleapparaat van lithium-niobaat
Lichtgolven in de vrije ruimte (evenals elektromagnetische golven met andere frequenties) zijn schuifgolven. De trillingsrichting van de elektrische en magnetische velden heeft verschillende mogelijke oriëntaties in de dwarsdoorsnede, loodrecht op de voortplantingsrichting. Dit is de polarisatie-eigenschap van licht. Polarisatie is van groot belang in toepassingen op het gebied van coherente optische communicatie, industriële detectie, biomedische technologie, aardobservatie, moderne defensie, luchtvaart en oceanografie.
In de natuur hebben veel organismen visuele systemen ontwikkeld die de polarisatie van licht kunnen onderscheiden om beter te kunnen navigeren. Bijen hebben bijvoorbeeld vijf ogen (drie enkele ogen en twee facetogen), die elk 6300 kleine ogen bevatten. Deze helpen bijen om een kaart te maken van de polarisatie van licht in alle richtingen aan de hemel. De bij kan de polarisatiekaart gebruiken om zijn eigen soort te lokaliseren en nauwkeurig naar de bloemen te leiden die hij vindt. Mensen hebben geen fysiologische organen die vergelijkbaar zijn met die van bijen om de polarisatie van licht waar te nemen en moeten kunstmatige apparatuur gebruiken om de polarisatie van licht waar te nemen en te manipuleren. Een typisch voorbeeld is het gebruik van polarisatiebrillen om licht van verschillende beelden in loodrechte polarisaties naar het linker- en rechteroog te leiden, wat het principe is van 3D-films in de bioscoop.
De ontwikkeling van hoogwaardige optische polarisatiecontroleapparaten is de sleutel tot de ontwikkeling van technologie voor gepolariseerd licht. Typische polarisatiecontroleapparaten zijn onder andere polarisatietoestandgeneratoren, scramblers, polarisatieanalysatoren en polarisatiecontrollers. De laatste jaren is de technologie voor optische polarisatiemanipulatie sterk in ontwikkeling en wordt deze steeds verder geïntegreerd in een aantal opkomende, belangrijke gebieden.
Het nemenoptische communicatieals voorbeeld, gedreven door de vraag naar massale gegevensoverdracht in datacentra, coherente communicatie over lange afstandenoptischCommunicatietechnologie verspreidt zich geleidelijk naar interconnecttoepassingen met een kort bereik die zeer gevoelig zijn voor kosten en energieverbruik. Het gebruik van polarisatiemanipulatietechnologie kan de kosten en het energieverbruik van coherente optische communicatiesystemen met een kort bereik effectief verlagen. Momenteel wordt polarisatiecontrole echter voornamelijk gerealiseerd met discrete optische componenten, wat de prestatieverbetering en kostenverlaging ernstig beperkt. Met de snelle ontwikkeling van opto-elektronische integratietechnologie zijn integratie en chip belangrijke trends in de toekomstige ontwikkeling van optische polarisatiecontroleapparaten.
De optische golfgeleiders die in traditionele lithiumniobaatkristallen worden geproduceerd, hebben echter de nadelen van een laag brekingsindexcontrast en een zwak vermogen tot optische veldbinding. Enerzijds is de omvang van het apparaat groot en is het moeilijk om te voldoen aan de ontwikkelingsbehoeften voor integratie. Anderzijds is de elektro-optische interactie zwak en de stuurspanning van het apparaat hoog.
De laatste jaren,fotonische apparatenop lithium niobaat gebaseerde dunnefilmmaterialen hebben een historische vooruitgang geboekt, waarbij hogere snelheden en lagere aandrijfspanningen worden bereikt dan traditionelelithium niobaat fotonische apparaten, en daarom worden ze door de industrie geprefereerd. In recent onderzoek is de geïntegreerde optische polarisatiecontrolechip gerealiseerd op het dunnefilm-fotonische integratieplatform van lithiumniobaat, inclusief polarisatiegenerator, scrambler, polarisatieanalysator, polarisatiecontroller en andere belangrijke functies. De belangrijkste parameters van deze chips, zoals de polarisatiegeneratiesnelheid, de polarisatie-extinctieverhouding, de polarisatie-perturbatiesnelheid en de meetsnelheid, hebben nieuwe wereldrecords gevestigd en hebben uitstekende prestaties geleverd op het gebied van hoge snelheid, lage kosten, geen parasitair modulatieverlies en lage aandrijfspanning. De onderzoeksresultaten realiseren voor het eerst een reeks hoogwaardigelithiumniobaatdunnefilm optische polarisatiecontroleapparaten, die uit twee basiseenheden bestaan: 1. Polarisatierotatie/splitter, 2. Mach-zindel-interferometer (uitleg >), zoals weergegeven in Figuur 1.
Plaatsingstijd: 26-12-2023