Azken urteotan, hainbat herrialdetako ikertzaileek fotonika integratua erabili dute argi infragorrien uhinen manipulazioaz segidan konturatzeko eta abiadura handiko 5G sareetan, txip sentsoreetan eta ibilgailu autonomoetan aplikatzeko.Gaur egun, ikerketaren norabide horretan etengabe sakontzen ari denez, ikertzaileak argi ikusgaiko banda laburragoak detektatzen hasi dira eta aplikazio zabalagoak garatzen hasi dira, hala nola txip-mailako LIDAR, AR/VR/MR (hobetua/birtuala/). hibridoa) Errealitatea) Betaurrekoak, pantaila holografikoak, prozesatze kuantikoko txipak, garunean ezarririko zunda optogenetikoak, etab.
Fase optikoko modulatzaileen integrazioa eskala handiko azpisistema optikoaren muina da txip bidezko bideratze optikorako eta espazio libreko uhin-frontea moldatzeko.Bi funtzio nagusi hauek ezinbestekoak dira hainbat aplikazio gauzatzeko.Hala ere, argi ikusgaiaren barrutian dauden fase optikoko modulatzaileentzat, bereziki zaila da transmisiotasun handiko eta modulazio handiko eskakizunak aldi berean betetzea.Baldintza hori betetzeko, silizio nitruro eta litio niobato material egokienak ere bolumena eta energia-kontsumoa handitu behar dituzte.
Arazo hori konpontzeko, Michal Lipson-ek eta Nanfang Yu Columbiako Unibertsitateko silizio-nitrurozko fase termooptikoko modulatzaile bat diseinatu zuten mikro-eraztun adiabatikoko erresonatzaile batean oinarrituta.Mikro-eraztun erresonadoreak akoplamendu egoera indartsuan funtzionatzen duela frogatu zuten.Gailuak fase-modulazioa lor dezake galera minimoarekin.Uhin-gida-fase-moduladore arruntekin alderatuta, gailuak espazioaren eta energia-kontsumoaren magnitude-ordena gutxienez murrizten du.Lotutako edukia Nature Photonics-en argitaratu da.
Michal Lipson-ek, silizio nitruroan oinarritutako fotonika integratuaren alorreko aditu nagusiak, esan zuen: "Proposatzen dugun irtenbidearen gakoa erresonatzaile optiko bat erabiltzea eta akoplamendu sendoa deritzon egoeran funtzionatzea da".
Erresonatzaile optikoa oso egitura simetrikoa da, eta errefrakzio-indizearen aldaketa txiki bat fase aldaketa bihur dezake argi izpien ziklo anitzen bidez.Orokorrean, hiru lan-egoera ezberdinetan bana daiteke: "akoplamendu azpian" eta "akoplamendu azpian".Akoplamendu kritikoa" eta "akoplamendu sendoa".Horien artean, "akoplamendu azpian" fase-modulazio mugatua soilik eman dezake eta alferrikako anplitude-aldaketak sartuko ditu, eta "akoplamendu kritikoak" galera optiko handiak eragingo ditu, gailuaren benetako errendimenduari eraginez.
2π faseko modulazio osoa eta anplitude aldaketa minimoa lortzeko, ikerketa-taldeak mikroeraztuna manipulatu zuen "akoplamendu sendoan" egoeran.Mikroeraztunaren eta "busaren" arteko akoplamendu indarra mikroeraztunaren galera baino hamar aldiz handiagoa da gutxienez.Diseinu eta optimizazio batzuen ondoren, azken egitura beheko irudian ageri da.Hau oihartzun handiko eraztun bat da, zabalera konikoa duena.Uhin-gidaren zati estuak "bus" eta mikro-bobinaren arteko akoplamendu optikoa hobetzen du.Uhin-gida zabaleko zatia Mikroeraztunaren argi-galera murrizten da alboko hormaren sakabanaketa optikoa murriztuz.
Heqing Huang-ek, artikuluaren lehen egileak, halaber, esan zuen: "Miniaturazko, energia aurrezteko eta galera oso baxuko argi ikusgaiko fase-moduladore bat diseinatu dugu, 5 μm-ko erradioa eta π-faseko modulazio-potentzia-kontsumoa soilik duena. 0,8 mW.Sartutako anplitudearen aldakuntza % 10 baino txikiagoa da.Arraroagoa dena da modulatzaile hau berdin eraginkorra dela espektro ikusgaiko banda urdin eta berde zailenetarako”.
Nanfang Yu-k ere adierazi zuen produktu elektronikoen integrazio mailara iristetik urrun dauden arren, haien lanak izugarri murriztu duela etengailu fotonikoen eta etengailu elektronikoen arteko aldea."Aurreko modulatzaileen teknologiak 100 uhin-gidako fase-moduladoreen integrazioa soilik baimentzen bazuen txip-aztarna eta potentzia-aurrekontu jakin bat emanda, orain 10.000 fase-aldatzaile integra ditzakegu txip berean, Funtzio konplexuagoa lortzeko".
Laburbilduz, diseinu-metodo hau moduladore elektrooptikoetan aplika daiteke okupatutako espazioa eta tentsio-kontsumoa murrizteko.Beste espektro sorta batzuetan eta beste erresonatzaile diseinu desberdinetan ere erabil daiteke.Gaur egun, ikerketa-taldea lankidetzan ari da mikroeraztunetan oinarritutako fase-aldatzaile-arrayez osatutako LIDAR espektro ikusgaia frogatzeko.Etorkizunean, aplikazio askotan ere aplika daiteke, hala nola ez-linealtasun optiko hobetua, laser berrietan eta optika kuantiko berrian.
Artikuluaren iturria: https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. Txinako "Silicon Valley" - Beijing Zhongguancun kokatuta dagoena, goi-teknologiako enpresa bat da, etxeko eta atzerriko ikerketa-erakundeak, ikerketa institutuak, unibertsitateak eta enpresen ikerketa zientifikoko langileak zerbitzatzen dituena.Gure konpainiak produktu optoelektronikoen ikerketa eta garapen independentean dihardu, diseinuan, fabrikazioan, salmentan, eta irtenbide berritzaileak eta zerbitzu profesional eta pertsonalizatuak eskaintzen ditu ikertzaile zientifikoentzat eta industria ingeniarientzat.Berrikuntza independentearen urteen ondoren, produktu fotoelektrikoen serie aberats eta perfektua osatu du, oso erabiliak diren udal, militar, garraio, energia elektriko, finantza, hezkuntza, medikuntza eta beste industria batzuetan.
Zurekin lankidetzan aritzea espero dugu!
Argitalpenaren ordua: 2023-mar-29