Modulador EoSérie: Dispositivo de controle de polarização de filme fino de niobato de lítio de alta velocidade, baixa tensão e tamanho pequeno
As ondas de luz no espaço livre (assim como as ondas eletromagnéticas de outras frequências) são ondas de cisalhamento, e a direção de vibração de seus campos elétricos e magnéticos tem várias orientações possíveis na seção transversal perpendicular à direção de propagação, que é a propriedade de polarização de luz. A polarização tem um importante valor de aplicação nas áreas de comunicação óptica coerente, detecção industrial, biomedicina, sensoriamento remoto terrestre, militar moderno, aviação e oceano.
Na natureza, para melhor navegar, muitos organismos desenvolveram sistemas visuais que conseguem distinguir a polarização da luz. Por exemplo, as abelhas têm cinco olhos (três olhos simples, dois olhos compostos), cada um contendo 6.300 olhos pequenos, que ajudam as abelhas a obter um mapa da polarização da luz em todas as direções do céu. A abelha pode usar o mapa de polarização para localizar e conduzir com precisão sua própria espécie até as flores que encontra. Os seres humanos não possuem órgãos fisiológicos semelhantes aos das abelhas para detectar a polarização da luz e precisam usar equipamentos artificiais para detectar e manipular a polarização da luz. Um exemplo típico é o uso de óculos polarizadores para direcionar a luz de diferentes imagens para os olhos esquerdo e direito em polarizações perpendiculares, que é o princípio dos filmes 3D no cinema.
O desenvolvimento de dispositivos de controle de polarização óptica de alto desempenho é a chave para o desenvolvimento da tecnologia de aplicação de luz polarizada. Dispositivos típicos de controle de polarização incluem gerador de estado de polarização, misturador, analisador de polarização, controlador de polarização, etc. Nos últimos anos, a tecnologia de manipulação de polarização óptica está acelerando o progresso e integrando-se profundamente em uma série de áreas emergentes de grande importância.
Tirandocomunicação ópticapor exemplo, impulsionado pela demanda por transmissão massiva de dados em data centers, comunicações coerentes de longa distânciaópticoa tecnologia de comunicação está gradualmente se espalhando para aplicações de interconexão de curto alcance que são altamente sensíveis ao custo e ao consumo de energia, e o uso da tecnologia de manipulação de polarização pode efetivamente reduzir o custo e o consumo de energia de sistemas de comunicação óptica coerentes de curto alcance. No entanto, actualmente, o controlo da polarização é realizado principalmente por componentes ópticos discretos, o que restringe seriamente a melhoria do desempenho e a redução de custos. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de integração optoeletrônica, a integração e o chip são tendências importantes no desenvolvimento futuro de dispositivos de controle de polarização óptica.
No entanto, os guias de onda ópticos preparados em cristais tradicionais de niobato de lítio têm as desvantagens de um pequeno contraste de índice de refração e fraca capacidade de ligação ao campo óptico. Por um lado, o tamanho do dispositivo é grande e é difícil atender às necessidades de desenvolvimento de integração. Por outro lado, a interação eletroóptica é fraca e a tensão de acionamento do dispositivo é alta.
Nos últimos anos,dispositivos fotônicosbaseados em materiais de película fina de niobato de lítio fizeram um progresso histórico, alcançando velocidades mais altas e tensões de acionamento mais baixas do que os tradicionaisdispositivos fotônicos de niobato de lítio, então eles são favorecidos pela indústria. Em pesquisas recentes, o chip de controle de polarização óptica integrado é realizado na plataforma de integração fotônica de filme fino de niobato de lítio, incluindo gerador de polarização, misturador, analisador de polarização, controlador de polarização e outras funções principais. Os principais parâmetros desses chips, como velocidade de geração de polarização, taxa de extinção de polarização, velocidade de perturbação de polarização e velocidade de medição, estabeleceram novos recordes mundiais e mostraram excelente desempenho em alta velocidade, baixo custo, sem perda de modulação parasita e baixo tensão de acionamento. Os resultados da pesquisa pela primeira vez realizam uma série de testes de alto desempenhoniobato de lítiodispositivos de controle de polarização óptica de filme fino, que são compostos por duas unidades básicas: 1. Rotação/divisor de polarização, 2. Interferômetro Mach-zindel (explicação>), conforme mostrado na Figura 1.
Horário da postagem: 26 de dezembro de 2023