Modulator EoSeri: Perangkat kontrol polarisasi film tipis lithium niobate berkecepatan tinggi, tegangan rendah, dan ukuran kecil
Gelombang cahaya di ruang bebas (serta gelombang elektromagnetik dengan frekuensi lain) merupakan gelombang geser, dan arah getaran medan listrik dan medan magnetnya memiliki berbagai kemungkinan orientasi pada penampang melintang yang tegak lurus terhadap arah perambatan, yang merupakan sifat polarisasi cahaya. Polarisasi memiliki nilai aplikasi penting dalam bidang komunikasi optik koheren, deteksi industri, biomedis, penginderaan jarak jauh bumi, militer modern, penerbangan, dan kelautan.
Di alam, untuk menavigasi dengan lebih baik, banyak organisme telah mengembangkan sistem visual yang dapat membedakan polarisasi cahaya. Misalnya, lebah memiliki lima mata (tiga mata tunggal, dua mata majemuk), yang masing-masing berisi 6.300 mata kecil, yang membantu lebah memperoleh peta polarisasi cahaya di semua arah di langit. Lebah dapat menggunakan peta polarisasi untuk menemukan dan secara akurat mengarahkan spesiesnya sendiri ke bunga yang ditemukannya. Manusia tidak memiliki organ fisiologis yang mirip dengan lebah untuk merasakan polarisasi cahaya, dan perlu menggunakan peralatan buatan untuk merasakan dan memanipulasi polarisasi cahaya. Contoh tipikal adalah penggunaan kacamata polarisasi untuk mengarahkan cahaya dari gambar yang berbeda ke mata kiri dan kanan dalam polarisasi tegak lurus, yang merupakan prinsip film 3D di bioskop.
Pengembangan perangkat kontrol polarisasi optik berkinerja tinggi merupakan kunci untuk mengembangkan teknologi aplikasi cahaya terpolarisasi. Perangkat kontrol polarisasi yang umum meliputi generator status polarisasi, pengacak, penganalisis polarisasi, pengontrol polarisasi, dll. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi manipulasi polarisasi optik mempercepat kemajuan dan terintegrasi secara mendalam ke dalam sejumlah area baru yang sangat penting.
Memukaukomunikasi optikmisalnya, didorong oleh permintaan transmisi data besar-besaran di pusat data, komunikasi koheren jarak jauhoptikTeknologi komunikasi secara bertahap menyebar ke aplikasi interkoneksi jarak pendek yang sangat sensitif terhadap biaya dan konsumsi energi, dan penggunaan teknologi manipulasi polarisasi dapat secara efektif mengurangi biaya dan konsumsi daya sistem komunikasi optik koheren jarak pendek. Namun, saat ini, kontrol polarisasi terutama diwujudkan oleh komponen optik diskrit, yang secara serius membatasi peningkatan kinerja dan pengurangan biaya. Dengan pesatnya perkembangan teknologi integrasi optoelektronik, integrasi dan chip merupakan tren penting dalam pengembangan perangkat kontrol polarisasi optik di masa mendatang.
Namun, pemandu gelombang optik yang disiapkan dalam kristal litium niobat tradisional memiliki kelemahan berupa kontras indeks bias yang kecil dan kemampuan pengikatan medan optik yang lemah. Di satu sisi, ukuran perangkatnya besar, dan sulit untuk memenuhi kebutuhan pengembangan integrasi. Di sisi lain, interaksi elektrooptiknya lemah, dan tegangan penggerak perangkatnya tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir,perangkat fotonikberdasarkan bahan film tipis lithium niobate telah membuat kemajuan bersejarah, mencapai kecepatan yang lebih tinggi dan tegangan penggerak yang lebih rendah daripadaperangkat fotonik litium niobate, sehingga disukai oleh industri. Dalam penelitian terkini, chip kontrol polarisasi optik terintegrasi diwujudkan pada platform integrasi fotonik lapisan tipis litium niobate, termasuk generator polarisasi, pengacak, penganalisis polarisasi, pengontrol polarisasi, dan fungsi utama lainnya. Parameter utama chip ini, seperti kecepatan pembangkitan polarisasi, rasio pemadaman polarisasi, kecepatan gangguan polarisasi, dan kecepatan pengukuran, telah mencetak rekor dunia baru, dan telah menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam kecepatan tinggi, biaya rendah, tidak ada kehilangan modulasi parasit, dan tegangan penggerak rendah. Hasil penelitian untuk pertama kalinya mewujudkan serangkaian kinerja tinggilitium niobatperangkat kontrol polarisasi optik lapisan tipis, yang terdiri dari dua unit dasar: 1. Rotasi/pemisah polarisasi, 2. Interferometer Mach-zindel (penjelasan >), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Waktu posting: 26-Des-2023