Serye ng Eo modulator: Mataas na bilis, mababang boltahe, maliit na sukat ng lithium niobate thin film polarization control device

Modulator ng EoSerye: Mataas na bilis, mababang boltahe, maliit na sukat ng lithium niobate thin film polarization control device

Ang mga alon ng liwanag sa malayang espasyo (pati na rin ang mga electromagnetic wave ng iba pang mga frequency) ay mga shear wave, at ang direksyon ng vibration ng mga electric at magnetic field nito ay may iba't ibang posibleng oryentasyon sa cross section na patayo sa direksyon ng paglaganap, na siyang katangian ng polarisasyon ng liwanag. Ang polarisasyon ay may mahalagang halaga ng aplikasyon sa mga larangan ng coherent optical communication, industrial detection, biomedicine, earth remote sensing, modernong militar, abyasyon at karagatan.

Sa kalikasan, upang mas mahusay na makapag-navigate, maraming organismo ang bumuo ng mga sistemang biswal na kayang makilala ang polarisasyon ng liwanag. Halimbawa, ang mga bubuyog ay may limang mata (tatlong nag-iisang mata, dalawang tambalang mata), na ang bawat isa ay naglalaman ng 6,300 maliliit na mata, na tumutulong sa mga bubuyog na makakuha ng mapa ng polarisasyon ng liwanag sa lahat ng direksyon sa kalangitan. Magagamit ng bubuyog ang mapa ng polarisasyon upang mahanap at tumpak na maakay ang sarili nitong uri patungo sa mga bulaklak na matatagpuan nito. Ang mga tao ay walang mga pisyolohikal na organo na katulad ng sa mga bubuyog upang madama ang polarisasyon ng liwanag, at kailangang gumamit ng artipisyal na kagamitan upang madama at manipulahin ang polarisasyon ng liwanag. Ang isang tipikal na halimbawa ay ang paggamit ng mga polarizing glasses upang idirekta ang liwanag mula sa iba't ibang mga imahe patungo sa kaliwa at kanang mga mata sa mga patayong polarisasyon, na siyang prinsipyo ng mga 3D na pelikula sa sinehan.

Ang pag-unlad ng mga high-performance optical polarization control device ang susi sa pagbuo ng teknolohiya ng aplikasyon ng polarized light. Kabilang sa mga karaniwang polarization control device ang polarization state generator, scrambler, polarization analyzer, polarization controller, atbp. Sa mga nakaraang taon, ang teknolohiya ng optical polarization manipulation ay bumibilis sa pag-unlad at malalim na isinasama sa ilang mga umuusbong na larangan na may malaking kahalagahan.

Pagkuhakomunikasyong optikalbilang halimbawa, na dulot ng pangangailangan para sa malawakang pagpapadala ng data sa mga data center, long-distance coherentoptikalUnti-unting kumakalat ang teknolohiya ng komunikasyon sa mga aplikasyon ng interkoneksyon na may maiikling saklaw na lubos na sensitibo sa gastos at pagkonsumo ng enerhiya, at ang paggamit ng teknolohiya ng manipulasyon ng polarisasyon ay maaaring epektibong mabawasan ang gastos at pagkonsumo ng kuryente ng mga sistema ng komunikasyon na may maiikling saklaw na coherent optical. Gayunpaman, sa kasalukuyan, ang pagkontrol ng polarisasyon ay pangunahing naisasagawa ng mga discrete optical component, na seryosong naghihigpit sa pagpapabuti ng pagganap at pagbawas ng gastos. Sa mabilis na pag-unlad ng teknolohiya ng optoelectronic integration, ang integration at chip ay mahahalagang trend sa hinaharap na pag-unlad ng mga optical polarization control device.
Gayunpaman, ang mga optical waveguide na inihanda sa tradisyonal na mga kristal ng lithium niobate ay may mga disbentaha tulad ng maliit na refractive index contrast at mahinang kakayahan sa optical field binding. Sa isang banda, malaki ang laki ng aparato, at mahirap matugunan ang mga pangangailangan sa pag-unlad ng integrasyon. Sa kabilang banda, mahina ang electrooptical interaction, at mataas ang driving voltage ng aparato.

Sa mga nakaraang taon,mga aparatong potonikAng mga materyales na gawa sa manipis na pelikulang lithium niobate ay nakagawa ng makasaysayang pag-unlad, na nakakamit ng mas mataas na bilis at mas mababang boltahe sa pagmamaneho kaysa sa tradisyonalmga aparatong photonic ng lithium niobate, kaya naman paborito sila ng industriya. Sa kamakailang pananaliksik, ang integrated optical polarization control chip ay naisakatuparan sa lithium niobate thin film photonic integration platform, kabilang ang polarization generator, scrambler, polarization analyzer, polarization controller at iba pang pangunahing tungkulin. Ang mga pangunahing parameter ng mga chip na ito, tulad ng polarization generation speed, polarization extinction ratio, polarization perturbation speed, at measurement speed, ay nakapagtala ng mga bagong world record, at nagpakita ng mahusay na performance sa high speed, low cost, no parasitic modulation loss, at low drive voltage. Sa unang pagkakataon, napagtanto ng mga resulta ng pananaliksik ang isang serye ng high-performance...lithium niobatemga aparatong pangkontrol ng manipis na pelikulang optikal na polariseysyon, na binubuo ng dalawang pangunahing yunit: 1. Pag-ikot/splitter ng polariseysyon, 2. Mach-zindel interferometer (paliwanag >), gaya ng ipinapakita sa Larawan 1.