펨토초 레이저 라이팅과 액정 변조를 통해 편광 전기 광학 제어를 구현합니다.

편광 전기 광학펨토초 레이저 기록 및 액정 변조로 제어가 실현됩니다.

독일 연구진이 펨토초 레이저 기록과 액정을 결합해 새로운 광신호 제어 방법을 개발했다.전기광학 변조. 도파관에 액정 층을 삽입함으로써 빔 편광 상태의 전기 광학 제어가 실현됩니다. 이 기술은 펨토초 레이저 기록 기술을 사용하여 만든 칩 기반 장치 및 복잡한 광자 회로에 완전히 새로운 가능성을 열어줍니다. 연구팀은 융합 실리콘 도파관에서 조정 가능한 파장판을 만드는 방법을 자세히 설명했습니다. 액정에 전압을 가하면 액정 분자가 회전하면서 도파관을 통과하는 빛의 편광 상태가 변합니다. 수행된 실험에서 연구원들은 두 가지 서로 다른 가시 파장에서 빛의 편광을 성공적으로 완전히 변조했습니다(그림 1).

두 가지 핵심 기술을 결합하여 3D 광자 집적 장치의 혁신적인 발전 달성
표면뿐만 아니라 재료 내부 깊숙한 곳에 도파관을 정확하게 기록하는 펨토초 레이저의 능력은 단일 칩의 도파관 수를 최대화할 수 있는 유망한 기술입니다. 이 기술은 투명한 물질 내부에 고강도 레이저 빔을 집중시키는 방식으로 작동합니다. 빛의 강도가 특정 수준에 도달하면 빔은 미크론 정확도의 펜처럼 적용 지점에서 재료의 특성을 변경합니다.
연구팀은 두 가지 기본 광자 기술을 결합하여 도파관에 액정 층을 내장했습니다. 빔이 도파관과 액정을 통과하면서 전기장이 가해지면 빔의 위상과 편광이 변경됩니다. 이어서, 변조된 빔은 도파관의 두 번째 부분을 통해 계속 전파되어 변조 특성을 갖는 광 신호의 전송을 달성합니다. 두 기술을 결합한 이 하이브리드 기술은 동일한 장치에서 두 가지 장점을 모두 구현합니다. 한편으로는 도파관 효과로 인해 발생하는 높은 광 농도 밀도와 다른 한편으로는 액정의 높은 조정 가능성이 있습니다. 이 연구는 액정의 특성을 사용하여 장치의 전체 부피에 도파관을 내장하는 새로운 방법을 제시합니다.변조기~을 위한광자 장치.

그림 1 연구원들은 직접 레이저 기록으로 생성된 도파관에 액정 층을 삽입했으며 결과 하이브리드 장치는 도파관을 통과하는 빛의 편광을 변경하는 데 사용될 수 있습니다.

펨토초 레이저 도파관 변조에서 액정의 응용 및 장점
하지만광 변조펨토초 레이저 기록에서 도파관은 주로 도파관에 국지적 가열을 적용하여 달성되었지만, 이번 연구에서는 편광을 액정을 사용하여 직접 제어했습니다. “우리의 접근 방식에는 낮은 전력 소비, 개별 도파관을 독립적으로 처리하는 능력, 인접한 도파관 간의 간섭 감소 등 여러 가지 잠재적인 이점이 있습니다.”라고 연구진은 말합니다. 장치의 효율성을 테스트하기 위해 연구팀은 레이저를 도파관에 주입하고 액정층에 인가되는 전압을 변화시켜 빛을 변조했습니다. 출력에서 관찰된 편광 변화는 이론적 기대와 일치합니다. 연구진은 또한 액정이 도파관과 통합된 후에도 액정의 변조 특성이 변하지 않은 상태로 유지된다는 사실을 발견했습니다. 연구진은 이번 연구가 단지 개념 증명일 뿐이므로 기술이 실제로 사용되기까지는 아직 해야 할 일이 많다고 강조했습니다. 예를 들어, 현재 장치는 모든 도파관을 동일한 방식으로 변조하므로 팀은 각 개별 도파관을 독립적으로 제어하기 위해 노력하고 있습니다.