(أخبار Nanowerk) طور الباحثون طريقة جديدة للتحكم في الإشارات الضوئية ومعالجتها عن طريق دمج طبقة بلورية سائلة في أدلة موجية تم إنشاؤها باستخدام الكتابة المباشرة بالليزر. تتيح الأجهزة الجديدة التحكم الكهروضوئي في الاستقطاب، مما قد يفتح إمكانيات جديدة للأجهزة القائمة على الرقاقة والدوائر الضوئية المعقدة القائمة على أدلة موجية مكتوبة بالفيمتو ثانية. وقال أليساندرو ألبيروتشي من جامعة فريدريش شيلر جينا في ألمانيا: "لم يتم الجمع بين الكتابة بالليزر للأدلة الموجية والتعديل الكهروضوئي عبر البلورات السائلة بهذه الطريقة من قبل". "الأمل هو أن هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها لإنشاء فئة جديدة من الأجهزة الضوئية المتكاملة التي يمكنها معالجة كميات كبيرة من المعلومات لمراكز البيانات وغيرها من التطبيقات كثيفة البيانات." في المجلة المواد البصرية اكسبرس ("التحكم الكهروضوئي في الاستقطاب في أدلة الموجات المكتوبة بليزر الفيمتو ثانية باستخدام خلية بلورية سائلة مدمجة") ، يصف الباحثون كيف قاموا بإنشاء لوحة موجية قابلة للضبط داخل دليل موجي من السيليكا المنصهر. عندما يتم تطبيق الجهد على البلورة السائلة، تدور جزيئاتها، مما يغير استقطاب الضوء المنقول عبر الدليل الموجي. في التجارب، أظهر الباحثون تعديلًا كاملاً للاستقطاب البصري عند طولين موجيين مرئيين مختلفين.
قام الباحثون بدمج طبقة بلورية سائلة في دليل موجي تم إنشاؤه باستخدام الكتابة المباشرة بالليزر (في الصورة). يمكن استخدام الجهاز الهجين الناتج لتغيير استقطاب الضوء الذي ينتقل عبر الدليل الموجي. (الصورة: GRK 2101، جامعة فريدريش شيلر جينا) قال ألبيروتشي: "إن عملنا يمهد الطريق لدمج أنواع جديدة من الوظائف البصرية في الحجم الكامل لشريحة زجاجية واحدة، مما يتيح أجهزة متكاملة ضوئية ثلاثية الأبعاد مدمجة لم تكن ممكنة من قبل". . "يمكن استخدام الطبيعة ثلاثية الأبعاد الفريدة للأدلة الموجية المكتوبة بالفيمتو ثانية لإنشاء مُعدِّلات ضوئية مكانية جديدة حيث تتم معالجة كل بكسل بشكل منفصل بواسطة دليل موجي واحد. ويمكن لهذه التكنولوجيا أيضًا أن تجد تطبيقًا في التنفيذ التجريبي للشبكات العصبية الضوئية الكثيفة.
الجمع بين تقنيتين رئيسيتين معًا
يمكن استخدام ليزر الفيمتو ثانية لكتابة أدلة موجية في أعماق المادة - بدلاً من كتابتها على السطح فقط مثل الطرق الأخرى - مما يجعلها طريقة واعدة لزيادة عدد أدلة الموجات على شريحة واحدة. يتضمن هذا الأسلوب تركيز شعاع ليزر مكثف داخل مادة شفافة. عندما تكون الكثافة الضوئية عالية بما فيه الكفاية، يقوم الشعاع بتعديل المادة تحت الإضاءة، وبالتالي يعمل كنوع من القلم بدقة ميكرومتر. قال ألبيروتشي: "أهم عيب في استخدام تقنية الكتابة بالليزر بالفيمتو ثانية لإنشاء أدلة موجية هو صعوبة تعديل الإشارة الضوئية في هذه الأدلة الموجية". "بما أن شبكة الاتصالات الكاملة تحتاج إلى أجهزة قادرة على التحكم في الإشارة المرسلة، فإن عملنا يستكشف حلولاً جديدة للتغلب على هذا القيد." في الورقة الجديدة، جمع الباحثون بين تقنيتين ضوئيتين أساسيتين من خلال دمج طبقة من البلورات السائلة داخل الدليل الموجي. عندما يدخل الشعاع المنتشر داخل الدليل الموجي إلى الطبقة البلورية السائلة فإنه يعدل طور الضوء واستقطابه عند تطبيق مجال كهربائي. ينتقل الشعاع المعدل بعد ذلك عبر القسم الثاني من الدليل الموجي، بحيث ينتشر الشعاع ذو الخصائص المعدلة. قال ألبيروتشي: "يسمح التهجين بالوصول إلى مزايا كلتا التقنيتين في نفس الجهاز: تركيز كبير للضوء بسبب التأثير التوجيهي، ودرجة كبيرة من قابلية الضبط المرتبطة بالبلورات السائلة". "يقود هذا البحث الطريق لاستخدام خصائص البلورات السائلة كمعدِّل في الأجهزة الضوئية التي تحتوي على أدلة موجية مدمجة في حجمها بالكامل."فوائد النهج الهجين
على الرغم من أن التعديل البصري في أدلة الموجات المكتوبة بالليزر الفيمتو ثانية قد تم تحقيقه سابقًا عن طريق تسخين الدليل الموجي محليًا، فإن استخدام البلورات السائلة في العمل الجديد يسمح بالتحكم المباشر في الاستقطاب. قال ألبيروتشي: "يتمتع نهجنا بالعديد من المزايا المحتملة: انخفاض استهلاك الطاقة، وإمكانية معالجة أدلة الموجات الفردية بشكل مستقل وتقليل التداخل بين أدلة الموجات المتجاورة". ولاختبار الأجهزة، قام الباحثون بحقن ضوء الليزر في الدليل الموجي ثم قاموا بتغيير الجهد المطبق على الطبقة البلورية السائلة، التي قامت بتعديل الضوء. تباين الاستقطاب المقاس عند الخرج كما تنبأت النظرية. ووجدوا أيضًا أن دمج البلورات السائلة مع الأدلة الموجية ترك خصائص تعديل البلورات السائلة دون تغيير. ويشير الباحثون إلى أن هذه الدراسة ليست سوى دليل على المفهوم، لذا يجب القيام بالمزيد من العمل قبل أن تصبح التكنولوجيا جاهزة للتطبيقات العملية. على سبيل المثال، يقوم الجهاز الحالي بتعديل كل دليل موجي بنفس الطريقة، لذا فهم يعملون على تحقيق تحكم مستقل في كل دليل موجي.- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64777.php
