Serie de moduladores Eo: dispositivo de control de polarización de película delgada de niobato de litio de tamaño pequeño, alta velocidad y bajo voltaje

modulador eoSerie: Dispositivo de control de polarización de película delgada de niobato de litio de tamaño pequeño, alta velocidad, bajo voltaje

Las ondas de luz en el espacio libre (así como las ondas electromagnéticas de otras frecuencias) son ondas de corte, y la dirección de vibración de sus campos eléctricos y magnéticos tiene varias orientaciones posibles en la sección transversal perpendicular a la dirección de propagación, que es la propiedad de polarización. de luz. La polarización tiene un importante valor de aplicación en los campos de la comunicación óptica coherente, la detección industrial, la biomedicina, la teledetección terrestre, el ejército moderno, la aviación y los océanos.

En la naturaleza, para navegar mejor, muchos organismos han desarrollado sistemas visuales que pueden distinguir la polarización de la luz. Por ejemplo, las abejas tienen cinco ojos (tres ojos individuales, dos ojos compuestos), cada uno de los cuales contiene 6.300 ojos pequeños, que les ayudan a obtener un mapa de la polarización de la luz en todas las direcciones del cielo. La abeja puede utilizar el mapa de polarización para localizar y guiar con precisión a su propia especie hasta las flores que encuentra. Los seres humanos no tienen órganos fisiológicos similares a los de las abejas para detectar la polarización de la luz y necesitan utilizar equipos artificiales para detectar y manipular la polarización de la luz. Un ejemplo típico es el uso de gafas polarizadas para dirigir la luz de diferentes imágenes hacia el ojo izquierdo y derecho en polarizaciones perpendiculares, que es el principio de las películas 3D en el cine.

El desarrollo de dispositivos de control de polarización óptica de alto rendimiento es la clave para desarrollar la tecnología de aplicación de luz polarizada. Los dispositivos típicos de control de polarización incluyen generador de estado de polarización, codificador, analizador de polarización, controlador de polarización, etc. En los últimos años, la tecnología de manipulación de polarización óptica está acelerando el progreso y integrándose profundamente en una serie de áreas emergentes de gran importancia.

Tomandocomunicación ópticaPor ejemplo, impulsado por la demanda de transmisión masiva de datos en centros de datos, coherencia de larga distancia.ópticoLa tecnología de comunicación se está extendiendo gradualmente a aplicaciones de interconexión de corto alcance que son altamente sensibles al costo y al consumo de energía, y el uso de tecnología de manipulación de polarización puede reducir efectivamente el costo y el consumo de energía de los sistemas de comunicación óptica coherente de corto alcance. Sin embargo, en la actualidad, el control de la polarización se realiza principalmente mediante componentes ópticos discretos, lo que restringe seriamente la mejora del rendimiento y la reducción de costes. Con el rápido desarrollo de la tecnología de integración optoelectrónica, la integración y el chip son tendencias importantes en el desarrollo futuro de dispositivos de control de polarización óptica.
Sin embargo, las guías de ondas ópticas preparadas en cristales de niobato de litio tradicionales tienen las desventajas de un pequeño contraste de índice de refracción y una débil capacidad de unión al campo óptico. Por un lado, el tamaño del dispositivo es grande y es difícil satisfacer las necesidades de desarrollo de integración. Por otro lado, la interacción electroóptica es débil y el voltaje de activación del dispositivo es alto.

En los últimos años,dispositivos fotónicosbasados ​​en materiales de película delgada de niobato de litio han logrado avances históricos, logrando velocidades más altas y voltajes de conducción más bajos que los tradicionales.dispositivos fotónicos de niobato de litio, por lo que son favorecidos por la industria. En investigaciones recientes, el chip de control de polarización óptica integrado se implementa en la plataforma de integración fotónica de película delgada de niobato de litio, que incluye generador de polarización, codificador, analizador de polarización, controlador de polarización y otras funciones principales. Los principales parámetros de estos chips, como la velocidad de generación de polarización, la relación de extinción de polarización, la velocidad de perturbación de polarización y la velocidad de medición, han establecido nuevos récords mundiales y han mostrado un rendimiento excelente en alta velocidad, bajo costo, sin pérdida de modulación parásita y bajo. tensión de accionamiento. Los resultados de la investigación realizan por primera vez una serie de sistemas de alto rendimiento.niobato de litioDispositivos de control de polarización óptica de película delgada, que se componen de dos unidades básicas: 1. Rotación/divisor de polarización, 2. Interferómetro Mach-zindel (explicación >), como se muestra en la Figura 1.


Hora de publicación: 26 de diciembre de 2023