(Nanowerk Haberleri) Araştırmacılar, doğrudan lazer yazımı ile oluşturulan dalga kılavuzlarına sıvı kristal bir katman yerleştirerek optik sinyalleri kontrol etmenin ve manipüle etmenin yeni bir yolunu geliştirdiler. Yeni cihazlar, polarizasyonun elektro-optik kontrolünü mümkün kılıyor; bu da çip tabanlı cihazlar ve femtosaniye ile yazılmış dalga kılavuzlarına dayanan karmaşık fotonik devreler için yeni olanaklar açabilir. Almanya'daki Jena Friedrich Schiller Üniversitesi'nden Alessandro Alberucci, "Dalga kılavuzlarının lazerle yazılması ve sıvı kristaller yoluyla elektro-optik modülasyon daha önce bu şekilde birleştirilmemişti" dedi. "Umut, bu teknolojinin, veri merkezleri ve diğer veri yoğun uygulamalar için büyük miktarda bilgiyi işleyebilen yeni bir entegre fotonik cihaz sınıfı oluşturmak için kullanılabileceğidir." Günlükte Optik Malzeme Ekspresi (“Gömülü bir sıvı kristal hücre kullanılarak femtosaniye-lazerle yazılmış dalga kılavuzlarında polarizasyonun elektro-optik kontrolü”), araştırmacılar erimiş silika dalga kılavuzunun içinde nasıl ayarlanabilir bir dalga plakası oluşturduklarını anlatıyorlar. Sıvı kristale voltaj uygulandığında molekülleri döner, bu da dalga kılavuzundan iletilen ışığın polarizasyonunu değiştirir. Deneylerde araştırmacılar, iki farklı görünür dalga boyunda optik polarizasyonun tam modülasyonunu gösterdi.
Araştırmacılar, doğrudan lazer yazımı (resimde) ile oluşturulan bir dalga kılavuzunun içine bir sıvı kristal katman yerleştirdiler. Ortaya çıkan hibrit cihaz, dalga kılavuzundan geçen ışığın polarizasyonunu değiştirmek için kullanılabilir. (Resim: GRK 2101, Friedrich Schiller Üniversitesi Jena) Alberucci, "Çalışmamız, yeni tip optik fonksiyonları tek bir cam çipin tüm hacmine entegre etmenin yolunu açıyor ve daha önce mümkün olmayan kompakt 3D fotonik entegre cihazlara olanak sağlıyor" dedi. . "Femtosaniye ile yazılan dalga kılavuzlarının benzersiz 3 boyutlu doğası, her pikselin bir dalga kılavuzu tarafından ayrı ayrı adreslendiği yeni uzamsal ışık modülatörleri oluşturmak için kullanılabilir. Teknoloji aynı zamanda yoğun optik sinir ağlarının deneysel olarak gerçekleştirilmesinde de uygulama bulabilir."
İki önemli teknolojiyi bir araya getiriyoruz
Femtosaniye lazerler, diğer yöntemlerde olduğu gibi yalnızca yüzeye yazmak yerine, bir malzemenin derinliklerine dalga kılavuzları yazmak için kullanılabilir; bu da onu, tek bir çip üzerindeki dalga kılavuzlarının sayısını en üst düzeye çıkarmak için umut verici bir yaklaşım haline getirir. Bu yaklaşım, yoğun bir lazer ışınının şeffaf bir malzemenin içine odaklanmasını içerir. Optik yoğunluk yeterince yüksek olduğunda ışın, aydınlatma altındaki malzemeyi değiştirir, böylece mikrometre hassasiyetine sahip bir tür kalem gibi davranır. Alberucci, "Dalga kılavuzları oluşturmak için femtosaniye lazer yazma teknolojisini kullanmanın en önemli eksikliği, bu dalga kılavuzlarındaki optik sinyali modüle etmenin zorluğudur" dedi. "Tam bir iletişim ağı, iletilen sinyali kontrol edebilen cihazlara ihtiyaç duyduğundan, çalışmalarımız bu sınırlamanın üstesinden gelmek için yeni çözümler araştırıyor." Yeni makalede araştırmacılar, bir dalga kılavuzunun içine bir sıvı kristal tabakası yerleştirerek iki temel fotonik teknolojiyi birleştirdiler. Dalga kılavuzunun içinde yayılan ışın sıvı kristal katmana girdiğinde, bir elektrik alanı uygulandığında ışığın fazını ve polarizasyonunu değiştirir. Değiştirilen ışın daha sonra dalga kılavuzunun ikinci bölümünden geçer, böylece modüle edilmiş özelliklere sahip bir ışın yayılır. Alberucci, "Hibridizasyon, her iki teknolojinin avantajlarına aynı cihazda erişime izin veriyor: yol gösterici etki nedeniyle yüksek ışık konsantrasyonu ve sıvı kristallerle ilişkili yüksek derecede ayarlanabilirlik" dedi. "Bu araştırma, sıvı kristal özelliklerinin, tüm hacimlerine gömülü dalga kılavuzlarına sahip fotonik cihazlarda modülatör olarak kullanılmasının yolunu açıyor."Hibrit yaklaşımın faydaları
Her ne kadar femtosaniye lazerle yazılmış dalga kılavuzlarında optik modülasyon daha önce dalga kılavuzunun lokal olarak ısıtılmasıyla elde edilmiş olsa da, yeni çalışmada sıvı kristallerin kullanılması polarizasyonun doğrudan kontrolüne olanak tanıyor. Alberucci, "Yaklaşımımızın birçok potansiyel avantajı var: daha düşük güç tüketimi, toplu olarak tek dalga kılavuzlarını bağımsız olarak ele alma olanağı ve bitişik dalga kılavuzları arasında daha az karışma" dedi. Cihazları test etmek için araştırmacılar dalga kılavuzuna lazer ışığı enjekte ettiler ve ardından ışığı modüle eden sıvı kristal katmana uygulanan voltajı değiştirdiler. Çıkışta ölçülen polarizasyon, teorinin öngördüğü şekilde değişiklik gösterdi. Ayrıca sıvı kristalin dalga kılavuzlarıyla bütünleştirilmesinin, sıvı kristallerin modülasyon özelliklerinin değişmeden kaldığını da buldular. Araştırmacılar, bu çalışmanın yalnızca bir konsept kanıtı olduğunu, dolayısıyla teknolojinin pratik uygulamalara hazır hale gelmesinden önce daha fazla çalışma yapılması gerektiğine dikkat çekiyor. Örneğin, mevcut cihaz her dalga kılavuzunu aynı şekilde modüle eder, böylece her dalga kılavuzu üzerinde bağımsız kontrol elde etmek için çalışırlar.- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64777.php
