قطبش کنترل الکترو نوری با نوشتن لیزر فموتوس ثانیه و مدولاسیون کریستال مایع تحقق می یابد

قطبش الکترو نوریکنترل توسط نوشتن لیزر femtosecond و مدولاسیون کریستال مایع تحقق می یابد

محققان در آلمان با ترکیب نوشتن لیزر Femtosecond و کریستال مایع یک روش جدید از کنترل سیگنال نوری ایجاد کرده اندمدولاسیون الکترو نوریبشر با تعبیه لایه کریستال مایع به داخل موجبر ، کنترل الکترو نوری حالت قطبش پرتو تحقق می یابد. این فناوری امکانات کاملاً جدیدی را برای دستگاه های مبتنی بر تراشه و مدارهای پیچیده فوتونی ساخته شده با استفاده از فناوری نوشتن لیزر Femtosecond باز می کند. این تیم تحقیقاتی نحوه ساخت صفحات موج قابل تنظیم را در موجبرهای سیلیکون ذوب شده ارائه می دهد. هنگامی که یک ولتاژ به کریستال مایع اعمال می شود ، مولکولهای کریستالی مایع می چرخند ، که حالت قطبش نور منتقل شده در موجبر را تغییر می دهد. در آزمایشات انجام شده ، محققان با موفقیت قطبش نور را در دو طول موج مرئی مختلف به طور کامل تعدیل کردند (شکل 1).

ترکیب دو فناوری کلیدی برای دستیابی به پیشرفت نوآورانه در دستگاه های یکپارچه فوتونی سه بعدی
توانایی لیزرهای femtosecond برای نوشتن دقیق موجبرها در اعماق مواد ، به جای اینکه فقط روی سطح باشد ، آنها را به یک فناوری امیدوار کننده تبدیل می کند تا تعداد موجبرها را روی یک تراشه واحد به حداکثر برساند. این فناوری با تمرکز یک پرتو لیزر با شدت بالا در داخل یک ماده شفاف کار می کند. هنگامی که شدت نور به سطح خاصی می رسد ، پرتو خواص ماده را در نقطه کاربرد خود تغییر می دهد ، درست مانند یک قلم با دقت میکرون.
تیم تحقیق دو روش اصلی فوتون را برای تعبیه یک لایه از کریستال های مایع در موجبر ترکیب کرد. با حرکت پرتو از طریق موجبر و از طریق کریستال مایع ، فاز و قطبش پرتو پس از اعمال میدان الکتریکی تغییر می کند. پس از آن ، پرتوی مدوله شده همچنان از طریق قسمت دوم موجبر پخش می شود ، بنابراین به انتقال سیگنال نوری با خصوصیات مدولاسیون می رسد. این فناوری ترکیبی که ترکیبی از دو فناوری است ، مزایای هر دو را در همان دستگاه امکان پذیر می کند: از یک طرف ، چگالی بالای غلظت نور ناشی از اثر موجبر و از طرف دیگر ، تنظیم بالای کریستال مایع. این تحقیق روشهای جدیدی را برای استفاده از خواص کریستال های مایع برای تعبیه موجبرها در حجم کلی دستگاه ها باز می کندتعدیل کننده هابرایدستگاه های فوتونی.

شکل 1 محققان لایه های کریستالی مایع را در موجبرهای موج دار ایجاد شده توسط نوشتن مستقیم لیزر تعبیه کرده اند و از دستگاه ترکیبی حاصل می توان برای تغییر قطبش نور عبور از موجبر استفاده کرد.

کاربرد و مزایای کریستال مایع در مدولاسیون موجبر لیزر Femtosecond
هر چندمدولاسیون نوریدر این مطالعه ، در این مطالعه ، قطبش مستقیم با استفاده از کریستال های مایع به طور مستقیم کنترل می شد. محققان خاطرنشان می کنند: "رویکرد ما دارای چندین مزیت بالقوه است: مصرف انرژی پایین تر ، توانایی پردازش موجبرهای فردی به طور مستقل و کاهش تداخل بین موجبرهای مجاور." برای آزمایش اثربخشی دستگاه ، تیم یک لیزر را به موج موج تزریق کرده و با تغییر ولتاژ اعمال شده در لایه کریستال مایع ، نور را تعدیل می کند. تغییرات قطبی سازی مشاهده شده در خروجی با انتظارات نظری سازگار است. محققان همچنین دریافتند که پس از یکپارچه سازی کریستال مایع با موجبر ، ویژگی های مدولاسیون کریستال مایع بدون تغییر باقی مانده است. محققان تأکید می کنند که این مطالعه صرفاً اثبات مفهوم است ، بنابراین هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا قبل از استفاده از این فناوری در عمل استفاده شود. به عنوان مثال ، دستگاه های فعلی همه موج های موج را به همان روش تعدیل می کنند ، بنابراین تیم برای دستیابی به کنترل مستقل از هر موجبر جداگانه تلاش می کند.