In onlangse jare het navorsers van verskeie lande geïntegreerde fotonika gebruik om agtereenvolgens die manipulasie van infrarooi liggolwe te realiseer en dit toe te pas op hoëspoed 5G-netwerke, skyfiesensors en outonome voertuie.Tans, met die voortdurende verdieping van hierdie navorsingsrigting, het navorsers begin om in-diepte opsporing van korter sigbare ligbande uit te voer en meer uitgebreide toepassings te ontwikkel, soos chip-vlak LIDAR, AR/VR/MR (verbeter/virtueel/ baster) Werklikheid) Brille, holografiese uitstallings, kwantumverwerkingskyfies, optogenetiese probes wat in die brein ingeplant is, ens.
Die grootskaalse integrasie van optiese fase modulators is die kern van die optiese substelsel vir optiese roetering op die skyfie en vrye ruimte golffront vorming.Hierdie twee primêre funksies is noodsaaklik vir die verwesenliking van verskeie toepassings.Vir optiese fasemodulators in die sigbare ligreeks is dit egter besonder uitdagend om terselfdertyd aan die vereistes van hoë transmissie en hoë modulasie te voldoen.Om aan hierdie vereiste te voldoen, moet selfs die mees geskikte silikonnitried- en litiumniobaatmateriaal die volume en kragverbruik verhoog.
Om hierdie probleem op te los, het Michal Lipson en Nanfang Yu van die Columbia Universiteit 'n silikonnitried termo-optiese fasemodulator ontwerp wat gebaseer is op die adiabatiese mikroringresonator.Hulle het bewys dat die mikroringresonator in 'n sterk koppelingstoestand werk.Die toestel kan fasemodulasie met minimale verlies bereik.In vergelyking met gewone golfleierfase-modulators, het die toestel ten minste 'n orde van grootte vermindering in ruimte en kragverbruik.Die verwante inhoud is in Nature Photonics gepubliseer.
Michal Lipson, 'n toonaangewende kenner op die gebied van geïntegreerde fotonika, gebaseer op silikonnitried, het gesê: "Die sleutel tot ons voorgestelde oplossing is om 'n optiese resonator te gebruik en in 'n sogenaamde sterk koppelingstoestand te werk."
Die optiese resonator is 'n hoogs simmetriese struktuur, wat 'n klein brekingsindeksverandering kan omskep in 'n faseverandering deur verskeie siklusse van ligstrale.Oor die algemeen kan dit in drie verskillende werktoestande verdeel word: "onder koppeling" en "onder koppeling."Kritiese koppeling" en "sterk koppeling."Onder hulle kan "onder koppeling" slegs beperkte fasemodulasie verskaf en sal dit onnodige amplitudeveranderinge inbring, en "kritiese koppeling" sal aansienlike optiese verlies veroorsaak, wat die werklike werkverrigting van die toestel beïnvloed.
Om volledige 2π-fasemodulasie en minimale amplitudeverandering te bereik, het die navorsingspan die mikroring in 'n "sterk koppeling"-toestand gemanipuleer.Die koppelsterkte tussen die mikroring en die "bus" is ten minste tien keer hoër as die verlies van die mikroring.Na 'n reeks ontwerpe en optimalisering word die finale struktuur in die figuur hieronder getoon.Dit is 'n resonante ring met 'n tapse breedte.Die smal golfleier deel verbeter die optiese koppelsterkte tussen die "bus" en die mikro-spoel.Die wye golfleierdeel Die ligverlies van die mikroring word verminder deur die optiese verstrooiing van die sywand te verminder.
Heqing Huang, die eerste skrywer van die artikel, het ook gesê: "Ons het 'n miniatuur, energiebesparende en uiters lae-verlies sigbare ligfase-modulator ontwerp met 'n radius van slegs 5 μm en 'n π-fase modulasie kragverbruik van slegs 0,8 mW.Die ingevoerde amplitudevariasie is minder as 10%.Wat skaarser is, is dat hierdie modulator ewe effektief is vir die moeilikste blou en groen bande in die sigbare spektrum.”
Nanfang Yu het ook daarop gewys dat hoewel hulle nog lank nie die vlak van integrasie van elektroniese produkte bereik nie, het hul werk die gaping tussen fotoniese skakelaars en elektroniese skakelaars dramaties verklein."As die vorige modulatortegnologie slegs die integrasie van 100 golfgeleiderfasemodulators toegelaat het, gegewe 'n sekere chip-voetspoor en kragbegroting, dan kan ons nou 10,000 faseverskuiwings op dieselfde skyfie integreer om meer komplekse funksie te bereik."
Kortom, hierdie ontwerpmetode kan op elektro-optiese modulators toegepas word om die besette ruimte en spanningsverbruik te verminder.Dit kan ook in ander spektrale reekse en ander verskillende resonatorontwerpe gebruik word.Tans werk die navorsingspan saam om die sigbare spektrum LIDAR te demonstreer wat bestaan uit faseverskuiwingskikkings gebaseer op sulke mikroringe.In die toekoms kan dit ook toegepas word op baie toepassings soos verbeterde optiese nie-lineariteit, nuwe lasers en nuwe kwantumoptika.
Artikelbron: https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. geleë in China se “Silicon Valley” – Beijing Zhongguancun, is 'n hoë-tegnologie onderneming wat toegewy is om binnelandse en buitelandse navorsingsinstellings, navorsingsinstitute, universiteite en ondernemingswetenskaplike navorsingspersoneel te bedien.Ons maatskappy is hoofsaaklik betrokke by die onafhanklike navorsing en ontwikkeling, ontwerp, vervaardiging, verkope van opto-elektroniese produkte, en bied innoverende oplossings en professionele, persoonlike dienste vir wetenskaplike navorsers en bedryfsingenieurs.Na jare van onafhanklike innovasie het dit 'n ryk en perfekte reeks foto-elektriese produkte gevorm, wat wyd gebruik word in munisipale, militêre, vervoer, elektriese krag, finansies, onderwys, mediese en ander nywerhede.
Ons sien uit na samewerking met jou!
Postyd: 29 Maart 2023