Bộ điều biến EoSeries: Thiết bị điều khiển phân cực màng mỏng lithium niobate tốc độ cao, điện áp thấp, kích thước nhỏ
Sóng ánh sáng trong không gian tự do (cũng như sóng điện từ có tần số khác) là sóng biến dạng và hướng dao động của điện trường và từ trường của nó có thể có nhiều hướng khác nhau trong tiết diện vuông góc với hướng truyền, đó là tính chất phân cực của ánh sáng.Phân cực có giá trị ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực truyền thông quang học mạch lạc, phát hiện công nghiệp, y sinh, viễn thám trái đất, quân sự hiện đại, hàng không và đại dương.
Trong tự nhiên, để định hướng tốt hơn, nhiều sinh vật đã phát triển hệ thống thị giác có thể phân biệt được sự phân cực của ánh sáng.Ví dụ, ong có năm mắt (ba mắt đơn, hai mắt ghép), mỗi mắt chứa 6.300 mắt nhỏ, giúp ong có được bản đồ phân cực ánh sáng theo mọi hướng trên bầu trời.Con ong có thể sử dụng bản đồ phân cực để xác định vị trí và dẫn chính xác loài của mình đến những bông hoa mà nó tìm thấy.Con người không có cơ quan sinh lý giống ong để cảm nhận sự phân cực của ánh sáng và cần sử dụng thiết bị nhân tạo để cảm nhận và điều khiển sự phân cực của ánh sáng.Một ví dụ điển hình là việc sử dụng kính phân cực để hướng ánh sáng từ các hình ảnh khác nhau vào mắt trái và mắt phải theo hướng phân cực vuông góc, đó là nguyên tắc của phim 3D trong rạp chiếu phim.
Sự phát triển của các thiết bị điều khiển phân cực quang hiệu suất cao là chìa khóa để phát triển công nghệ ứng dụng ánh sáng phân cực.Các thiết bị điều khiển phân cực điển hình bao gồm bộ tạo trạng thái phân cực, bộ mã hóa, bộ phân tích phân cực, bộ điều khiển phân cực, v.v. Trong những năm gần đây, công nghệ thao tác phân cực quang học đang đẩy nhanh tiến độ và tích hợp sâu vào một số lĩnh vực mới nổi có tầm quan trọng lớn.
Đang lấytruyền thông quang họcchẳng hạn, được thúc đẩy bởi nhu cầu truyền dữ liệu lớn trong các trung tâm dữ liệu, kết nối đường dàiquang họccông nghệ truyền thông đang dần lan rộng đến các ứng dụng kết nối tầm ngắn vốn rất nhạy cảm với chi phí và mức tiêu thụ năng lượng, đồng thời việc sử dụng công nghệ thao tác phân cực có thể giảm chi phí và mức tiêu thụ điện năng của các hệ thống truyền thông quang kết hợp tầm ngắn một cách hiệu quả.Tuy nhiên, hiện nay, việc kiểm soát phân cực chủ yếu được thực hiện bằng các thành phần quang học rời rạc, điều này hạn chế nghiêm trọng việc cải thiện hiệu suất và giảm chi phí.Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tích hợp quang điện tử, tích hợp và chip là những xu hướng quan trọng trong sự phát triển trong tương lai của các thiết bị điều khiển phân cực quang.
Tuy nhiên, các ống dẫn sóng quang được chế tạo trong tinh thể lithium niobate truyền thống có nhược điểm là độ tương phản chiết suất nhỏ và khả năng liên kết trường quang yếu.Một mặt, kích thước thiết bị lớn, khó đáp ứng nhu cầu phát triển tích hợp.Mặt khác, tương tác điện quang yếu và điện áp điều khiển của thiết bị cao.
Trong những năm gần đây,thiết bị quang tửdựa trên vật liệu màng mỏng lithium niobate đã đạt được tiến bộ lịch sử, đạt được tốc độ cao hơn và điện áp truyền động thấp hơn so với truyền thốngthiết bị quang tử lithium niobate, vì vậy chúng được ngành công nghiệp ưa chuộng.Trong nghiên cứu gần đây, chip điều khiển phân cực quang tích hợp được hiện thực hóa trên nền tảng tích hợp quang tử màng mỏng lithium niobate, bao gồm bộ tạo phân cực, bộ mã hóa, bộ phân tích phân cực, bộ điều khiển phân cực và các chức năng chính khác.Các thông số chính của những con chip này, chẳng hạn như tốc độ tạo phân cực, tỷ lệ tuyệt chủng phân cực, tốc độ nhiễu loạn phân cực và tốc độ đo, đã lập kỷ lục thế giới mới và cho thấy hiệu suất tuyệt vời ở tốc độ cao, chi phí thấp, không mất điều chế ký sinh và thấp điện áp ổ đĩa.Kết quả nghiên cứu lần đầu tiên hiện thực hóa hàng loạt hiệu quả caolithium niobatcác thiết bị điều khiển phân cực quang màng mỏng, bao gồm hai bộ phận cơ bản: 1. Bộ chia/xoay phân cực, 2. Giao thoa kế Mach-zindel (giải thích >), như trong Hình 1.
Thời gian đăng: 26-12-2023