Modulador EoSerie: Dispositivo de control de polarización de película fina de niobato de litio de alta velocidade, baixa tensión e pequeno tamaño
As ondas de luz no espazo libre (así como as ondas electromagnéticas doutras frecuencias) son ondas de cizallamento, e a dirección de vibración dos seus campos eléctricos e magnéticos ten varias orientacións posibles na sección transversal perpendicular á dirección de propagación, que é a propiedade de polarización da luz. A polarización ten un importante valor de aplicación nos campos da comunicación óptica coherente, a detección industrial, a biomedicina, a teledetección terrestre, o exército moderno, a aviación e o océano.
Na natureza, para orientarse mellor, moitos organismos desenvolveron sistemas visuais que poden distinguir a polarización da luz. Por exemplo, as abellas teñen cinco ollos (tres ollos simples e dous ollos compostos), cada un dos cales contén 6.300 ollos pequenos, que axudan ás abellas a obter un mapa da polarización da luz en todas as direccións do ceo. A abella pode usar o mapa de polarización para localizar e guiar con precisión a súa propia especie ata as flores que atopa. Os seres humanos non teñen órganos fisiolóxicos similares aos das abellas para detectar a polarización da luz e necesitan usar equipos artificiais para detectar e manipular a polarización da luz. Un exemplo típico é o uso de lentes polarizadoras para dirixir a luz de diferentes imaxes aos ollos esquerdo e dereito en polarizacións perpendiculares, que é o principio das películas en 3D no cine.
O desenvolvemento de dispositivos de control de polarización óptica de alto rendemento é clave para desenvolver a tecnoloxía de aplicación da luz polarizada. Os dispositivos típicos de control de polarización inclúen xeradores de estado de polarización, codificadores, analizadores de polarización, controladores de polarización, etc. Nos últimos anos, a tecnoloxía de manipulación da polarización óptica está a acelerar o progreso e a integrarse profundamente nunha serie de áreas emerxentes de gran importancia.
Tomandocomunicación ópticapor exemplo, impulsado pola demanda de transmisión masiva de datos en centros de datos, transmisión coherente a longa distanciaópticoA tecnoloxía da comunicación está a estenderse gradualmente a aplicacións de interconexión de curto alcance que son moi sensibles ao custo e ao consumo de enerxía, e o uso da tecnoloxía de manipulación da polarización pode reducir eficazmente o custo e o consumo de enerxía dos sistemas de comunicación óptica coherente de curto alcance. Non obstante, na actualidade, o control da polarización realízase principalmente mediante compoñentes ópticos discretos, o que restrinxe seriamente a mellora do rendemento e a redución de custos. Co rápido desenvolvemento da tecnoloxía de integración optoelectrónica, a integración e o chip son tendencias importantes no desenvolvemento futuro dos dispositivos de control da polarización óptica.
Non obstante, as guías de onda ópticas preparadas con cristais tradicionais de niobato de litio teñen as desvantaxes dun baixo contraste do índice de refracción e unha débil capacidade de unión ao campo óptico. Por unha banda, o tamaño do dispositivo é grande e é difícil satisfacer as necesidades de desenvolvemento da integración. Por outra banda, a interacción electroóptica é débil e a tensión de accionamento do dispositivo é alta.
Nos últimos anos,dispositivos fotónicosOs materiais de película fina baseados en niobato de litio fixeron progresos históricos, acadando velocidades máis altas e voltaxes de accionamento máis baixas que os tradicionaisdispositivos fotónicos de niobato de litio, polo que son os favoritos da industria. En investigacións recentes, o chip integrado de control de polarización óptica realízase na plataforma de integración fotónica de película fina de niobato de litio, incluíndo un xerador de polarización, un codificador, un analizador de polarización, un controlador de polarización e outras funcións principais. Os principais parámetros destes chips, como a velocidade de xeración de polarización, a relación de extinción da polarización, a velocidade de perturbación da polarización e a velocidade de medición, estableceron novos récords mundiais e demostraron un excelente rendemento en alta velocidade, baixo custo, sen perda de modulación parasitaria e baixa tensión de accionamento. Os resultados da investigación dan por primeira vez conta dunha serie de alto rendementoniobato de litioDispositivos de control de polarización óptica de película fina, que se compon de dúas unidades básicas: 1. Rotación/divisor de polarización, 2. Interferómetro de Mach-zindel (explicación >), como se mostra na Figura 1.
Data de publicación: 26 de decembro de 2023