O control electroóptico da polarización realízase mediante escritura láser de femtosegundos e modulación de cristal líquido.

Polarización electroópticao control realízase mediante escritura láser de femtosegundos e modulación de cristal líquido

Investigadores alemáns desenvolveron un novo método de control de sinais ópticos combinando a escritura láser de femtosegundos e o cristal líquido.modulación electroópticaAo integrar unha capa de cristal líquido na guía de ondas, conséguese o control electroóptico do estado de polarización do feixe. A tecnoloxía abre posibilidades completamente novas para dispositivos baseados en chips e circuítos fotónicos complexos fabricados mediante tecnoloxía de escritura láser de femtosegundos. O equipo de investigación detallou como fabricaron placas de onda sintonizables en guías de ondas de silicio fundido. Cando se aplica unha voltaxe ao cristal líquido, as moléculas de cristal líquido rotan, o que cambia o estado de polarización da luz transmitida na guía de ondas. Nos experimentos realizados, os investigadores modularon completamente con éxito a polarización da luz a dúas lonxitudes de onda visibles diferentes (Figura 1).

Combinando dúas tecnoloxías clave para lograr un progreso innovador en dispositivos integrados fotónicos 3D
A capacidade dos láseres de femtosegundos para escribir guías de onda con precisión no interior do material, en lugar de só na superficie, convérteos nunha tecnoloxía prometedora para maximizar o número de guías de onda nun só chip. A tecnoloxía funciona enfocando un raio láser de alta intensidade dentro dun material transparente. Cando a intensidade da luz alcanza un certo nivel, o raio cambia as propiedades do material no seu punto de aplicación, igual que un bolígrafo con precisión micrónica.
O equipo de investigación combinou dúas técnicas básicas de fotóns para integrar unha capa de cristais líquidos na guía de ondas. A medida que o feixe viaxa a través da guía de ondas e a través do cristal líquido, a fase e a polarización do feixe cambian unha vez que se aplica un campo eléctrico. Posteriormente, o feixe modulado continuará propagándose a través da segunda parte da guía de ondas, conseguindo así a transmisión do sinal óptico con características de modulación. Esta tecnoloxía híbrida que combina as dúas tecnoloxías permite as vantaxes de ambas no mesmo dispositivo: por unha banda, a alta densidade de concentración de luz provocada polo efecto da guía de ondas e, por outra banda, a alta axustabilidade do cristal líquido. Esta investigación abre novas formas de usar as propiedades dos cristais líquidos para integrar guías de ondas no volume total dos dispositivos comomoduladoresparadispositivos fotónicos.

Figura 1 Os investigadores integraron capas de cristal líquido en guías de onda creadas por escritura láser directa, e o dispositivo híbrido resultante podería empregarse para cambiar a polarización da luz que pasa a través das guías de onda.

Aplicación e vantaxes do cristal líquido na modulación de guías de ondas láser de femtosegundos
Aínda quemodulación ópticaNa escritura de guías de onda con láser de femtosegundos, anteriormente conseguíase principalmente aplicando quecemento local ás guías de onda; neste estudo, a polarización controlábase directamente mediante o uso de cristais líquidos. «O noso enfoque ten varias vantaxes potenciais: menor consumo de enerxía, a capacidade de procesar guías de onda individuais de forma independente e interferencia reducida entre guías de onda adxacentes», sinalan os investigadores. Para probar a eficacia do dispositivo, o equipo inxectou un láser na guía de ondas e modulou a luz variando a voltaxe aplicada á capa de cristal líquido. Os cambios de polarización observados na saída son consistentes coas expectativas teóricas. Os investigadores tamén descubriron que, despois de integrar o cristal líquido coa guía de ondas, as características de modulación do cristal líquido permaneceron sen cambios. Os investigadores salientan que o estudo é simplemente unha proba de concepto, polo que aínda queda moito traballo por facer antes de que a tecnoloxía se poida usar na práctica. Por exemplo, os dispositivos actuais modulan todas as guías de ondas do mesmo xeito, polo que o equipo está a traballar para lograr un control independente de cada guía de onda individual.