Eo-modulatorSerie: Höghastighets, lågspännings, liten litiumniobat tunnfilmspolarisationskontrollenhet
Ljusvågor i det fria rymden (liksom elektromagnetiska vågor med andra frekvenser) är skjuvvågor, och vibrationsriktningen för dess elektriska och magnetiska fält har olika möjliga orienteringar i tvärsnittet vinkelrätt mot utbredningsriktningen, vilket är ljusets polarisationsegenskap. Polarisering har ett viktigt tillämpningsvärde inom områdena koherent optisk kommunikation, industriell detektion, biomedicin, fjärranalys av jorden, modern militär, flyg och hav.
I naturen har många organismer, för att bättre kunna navigera, utvecklat visuella system som kan urskilja ljusets polarisering. Till exempel har bin fem ögon (tre enkla ögon, två sammansatta ögon), som vart och ett innehåller 6 300 små ögon, vilka hjälper bin att få en karta över ljusets polarisering i alla riktningar på himlen. Biet kan använda polarisationskartan för att lokalisera och exakt leda sin egen art till de blommor det hittar. Människor har inte fysiologiska organ liknande bin för att känna av ljusets polarisering, och behöver använda artificiell utrustning för att känna av och manipulera ljusets polarisering. Ett typiskt exempel är användningen av polariserande glasögon för att rikta ljus från olika bilder till vänster och höger ögon i vinkelräta polarisationer, vilket är principen för 3D-filmer på bio.
Utvecklingen av högpresterande optiska polarisationskontrollanordningar är nyckeln till att utveckla polariserat ljus. Typiska polarisationskontrollanordningar inkluderar polarisationstillståndsgeneratorer, scramblers, polarisationsanalysatorer, polarisationskontroller etc. Under senare år accelererar tekniken för optisk polarisationsmanipulation framsteg och integreras djupt i ett antal framväxande områden av stor betydelse.
Tagandeoptisk kommunikationsom ett exempel, drivet av efterfrågan på massiv dataöverföring i datacenter, långdistans koherentoptiskKommunikationstekniken sprider sig gradvis till kortdistanssammankopplingsapplikationer som är mycket känsliga för kostnad och energiförbrukning, och användningen av polarisationsmanipulationsteknik kan effektivt minska kostnaden och energiförbrukningen för koherenta optiska kommunikationssystem med kort räckvidd. För närvarande realiseras dock polarisationskontroll huvudsakligen av diskreta optiska komponenter, vilket allvarligt begränsar prestandaförbättringen och kostnadsminskningen. Med den snabba utvecklingen av optoelektronisk integrationsteknik är integration och chip viktiga trender i den framtida utvecklingen av optiska polarisationskontrollenheter.
Emellertid har optiska vågledare som framställts i traditionella litiumniobatkristaller nackdelarna med lågt brytningsindex och svag optisk fältbindningsförmåga. Å ena sidan är enhetens storlek stor och det är svårt att möta utvecklingsbehoven för integration. Å andra sidan är den elektrooptiska interaktionen svag och enhetens drivspänning är hög.
Under senare år,fotoniska enheterbaserade på litiumniobat-tunnfilmsmaterial har gjort historiska framsteg och uppnått högre hastigheter och lägre drivspänningar än traditionellafotoniska enheter av litiumniobat, så de är föredragna av industrin. I senare forskning har det integrerade optiska polarisationskontrollchipet realiserats på litiumniobat-tunnfilmsfotoniska integrationsplattformen, inklusive polarisationsgenerator, scrambler, polarisationsanalysator, polarisationskontroller och andra huvudfunktioner. De viktigaste parametrarna för dessa chips, såsom polarisationsgenereringshastighet, polarisationsextinktionsförhållande, polarisationsstörningshastighet och mäthastighet, har satt nya världsrekord och har visat utmärkt prestanda i hög hastighet, låg kostnad, ingen parasitisk moduleringsförlust och låg drivspänning. Forskningsresultaten realiserar för första gången en serie högpresterandelitiumniobatTunnfilmsoptiska polarisationskontrollanordningar, som består av två grundläggande enheter: 1. Polarisationsrotation/delare, 2. Mach-Zindel-interferometer (förklaring >), som visas i figur 1.
Publiceringstid: 26 december 2023