(나노 워크 뉴스) 연구원들은 직접 레이저 쓰기로 생성된 도파관에 액정 층을 내장하여 광 신호를 제어하고 조작하는 새로운 방법을 개발했습니다. 새로운 장치는 전기 광학적 편광 제어를 가능하게 하여 펨토초 기록 도파관을 기반으로 하는 칩 기반 장치 및 복잡한 광자 회로에 대한 새로운 가능성을 열어줄 수 있습니다. 독일 프리드리히 쉴러 대학교 예나(Friedrich Schiller University Jena)의 알레산드로 알베루치(Alessandro Alberucci)는 “액정을 통한 도파관의 레이저 기록과 전기광학 변조는 이전에는 이런 방식으로 결합되지 않았습니다.”라고 말했습니다. "이 기술을 사용하여 데이터 센터 및 기타 데이터 집약적 애플리케이션을 위해 대량의 정보를 처리할 수 있는 새로운 종류의 통합 광소자를 만들 수 있기를 바랍니다." 일지에서 광학 재료 익스프레스 (“내장형 액정 셀을 사용하여 펨토초 레이저 기록 도파관의 전기광학 편광 제어”), 연구원들은 용융 실리카 도파관 내부에 조정 가능한 파장판을 어떻게 생성했는지 설명합니다. 전압이 액정에 가해지면 분자가 회전하여 도파관을 통해 전달되는 빛의 편광이 변경됩니다. 실험에서 연구원들은 두 개의 서로 다른 가시 파장에서 광학 편광의 완전한 변조를 입증했습니다.
연구원들은 직접 레이저 기록(사진)으로 생성된 도파관에 액정 층을 삽입했습니다. 생성된 하이브리드 장치는 도파관을 통해 이동하는 빛의 편광을 변경하는 데 사용될 수 있습니다. (이미지: GRK 2101, Friedrich Schiller University Jena) "우리의 연구는 새로운 유형의 광학 기능을 단일 유리 칩의 전체 볼륨에 통합하여 이전에는 불가능했던 소형 3D 광자 통합 장치를 가능하게 하는 길을 열었습니다."라고 Alberucci는 말했습니다. . “펨토초로 기록된 도파관의 고유한 3D 특성을 사용하여 각 픽셀이 하나의 도파관에 의해 별도로 처리되는 새로운 공간 광 변조기를 만들 수 있습니다. 이 기술은 또한 조밀한 광학 신경망의 실험적 구현에도 응용될 수 있습니다.”
두 가지 핵심 기술을 결합
펨토초 레이저는 다른 방법처럼 표면에만 도파관을 쓰는 것이 아니라 재료 내부 깊은 곳에 도파관을 기록하는 데 사용할 수 있으므로 단일 칩의 도파관 수를 최대화할 수 있는 유망한 접근 방식입니다. 이 접근 방식에는 투명한 재료 내부에 강렬한 레이저 빔을 집중시키는 것이 포함됩니다. 광 강도가 충분히 높으면 빔은 조명 아래에서 재료를 변형하여 마이크로미터 정밀도를 갖춘 일종의 펜처럼 작동합니다. Alberucci는 “도파관을 만들기 위해 펨토초 레이저 기록 기술을 사용하는 것의 가장 중요한 단점은 이러한 도파관의 광 신호를 변조하는 것이 어렵다는 것입니다.”라고 말했습니다. "완전한 통신 네트워크에는 전송된 신호를 제어할 수 있는 장치가 필요하기 때문에 우리 연구에서는 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 솔루션을 모색하고 있습니다." 새로운 논문에서 연구원들은 도파관 내부에 액정 층을 내장하여 두 가지 기본 광자 기술을 결합했습니다. 도파관 내부에서 전파되는 빔이 액정층에 들어갈 때 전기장이 가해지면 빛의 위상과 편광이 변경됩니다. 수정된 빔은 도파관의 두 번째 섹션을 통과하여 변조된 속성을 가진 빔이 전파됩니다. "혼성화를 통해 동일한 장치에서 두 기술의 장점, 즉 유도 효과로 인한 높은 농도의 빛과 액정과 관련된 높은 수준의 조정 가능성에 접근할 수 있습니다"라고 Alberucci는 말했습니다. "이 연구는 전체 볼륨에 도파관이 내장된 광소자에서 변조기로 액정 특성을 사용하는 방법을 안내합니다."하이브리드 접근 방식의 이점
펨토초 레이저 기록 도파관의 광학 변조는 이전에 도파관을 국부적으로 가열하여 달성되었지만 새로운 작업에서 액정을 사용하면 편광을 직접 제어할 수 있습니다. "우리의 접근 방식에는 몇 가지 잠재적인 이점이 있습니다. 즉, 낮은 전력 소비, 대량의 단일 도파관을 독립적으로 처리할 수 있는 가능성, 인접한 도파관 간의 누화 감소 등이 있습니다."라고 Alberucci는 말했습니다. 장치를 테스트하기 위해 연구진은 도파관에 레이저 광을 주입한 다음 액정층에 인가되는 전압을 변경하여 광을 변조했습니다. 출력에서 측정된 편광은 이론에 따라 예측된 대로 다양했습니다. 그들은 또한 액정을 도파관과 통합하면 액정의 변조 특성이 변하지 않는다는 사실도 발견했습니다. 연구원들은 이 연구가 개념 증명일 뿐이므로 기술이 실제 적용되기 전에 더 많은 작업이 수행되어야 한다고 지적합니다. 예를 들어, 현재 장치는 모든 도파관을 동일한 방식으로 변조하므로 각 도파관에 대해 독립적인 제어를 달성하기 위해 노력하고 있습니다.- SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
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- 출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64777.php
