Soňky ýyllarda dürli ýurtlaryň gözlegçileri infragyzyl ýagtylyk tolkunlarynyň manipulýasiýasyny yzygiderli durmuşa geçirmek we ýokary tizlikli 5G torlaryna, çip datçiklerine we awtonom ulaglara ulanmak üçin integral fotonikany ulandylar.Häzirki wagtda bu gözleg ugrunyň üznüksiz çuňlaşdyrylmagy bilen gözlegçiler has gysga görünýän ýagtylyk zolaklaryny çuňňur anyklamaga we çip derejeli LIDAR, AR / VR / MR (güýçlendirilen / wirtual /) ýaly has giň programmalary döretmäge başladylar. gibrid) Hakykat) Aýnalar, golografiki displeýler, kwant gaýtadan işleýän çipler, beýnine ýerleşdirilen optogenetiki zondlar we ş.m.
Optiki faza modulýatorlarynyň uly göwrümli integrasiýasy, çipdäki optiki marşrutizasiýa we boş ýer tolkunlaryny emele getirmek üçin optiki kiçi ulgamyň özenidir.Bu iki başlangyç funksiýa, dürli amaly ýerine ýetirmek üçin zerurdyr.Şeýle-de bolsa, görünýän ýagtylyk diapazonyndaky optiki faza modulýatorlary üçin ýokary geçiş we ýokary modulýasiýa talaplaryny bir wagtyň özünde ýerine ýetirmek aýratyn kyn.Bu talaby kanagatlandyrmak üçin hatda iň amatly kremniý nitrid we litiý niobat materiallary hem göwrümi we energiýa sarp edilişini ýokarlandyrmalydyr.
Bu meseläni çözmek üçin Kolumbiýa uniwersitetinden Miçal Lipson we Nanfang Yuu, adiabatik mikro halka rezonatoryna esaslanýan kremniý nitrid termo-optiki faza modulýatoryny tasladylar.Mikro halkaly rezonatoryň güýçli birleşme ýagdaýynda işleýändigini subut etdiler.Enjam minimal ýitgi bilen faza modulýasiýasyna ýetip biler.Adaty tolkun gorag fazasy modulýatorlary bilen deňeşdirilende, enjam iň bolmanda giňişligiň we güýjüň sarp edilişiniň ululygyny peseltmek tertibine eýe.Degişli mazmun “Nature Photonics” -de çap edildi.
Silikon nitridine esaslanýan integral fotonika pudagy boýunça öňdebaryjy bilermen Miçal Lipson: "Teklip edilýän çözgüdimiziň açary optiki rezonator ulanmak we güýçli birleşme ýagdaýynda işlemek".
Optiki rezonator ýokary simmetrik gurluş bolup, kiçijik refraktiw indeks üýtgemesini ýagtylyk şöhleleriniň köp siklleri arkaly faza üýtgemegine öwrüp bilýär.Umuman, ony üç dürli iş ýagdaýyna bölmek bolar: “birikdirilende” we “birikdirilende”.Kritiki birikdirme ”we“ güýçli birikdirme ”.Olaryň arasynda “birikdirilende” diňe çäkli faza modulýasiýasyny üpjün edip biler we zerur däl amplituda üýtgemeleri girizer we “kritiki birikdirme” ep-esli optiki ýitgä sebäp bolup, enjamyň hakyky işleýşine täsir eder.
Doly 2π fazaly modulirlemegi we amplitudanyň minimal üýtgemegini gazanmak üçin gözleg topary mikrirlemegi “güýçli birikdirme” ýagdaýynda dolandyrdy.Mikrirleme bilen “awtobusyň” arasyndaky baglanyşyk güýji, mikrorirlemegiň ýitgisinden azyndan on esse ýokarydyr.Birnäçe dizaýn we optimizasiýadan soň, soňky gurluş aşakdaky suratda görkezilýär.Bu rezonansly halka, ini giňdir.Dar tolkun gorag bölegi “awtobus” bilen mikro rulonyň arasyndaky optiki birikdiriş güýjüni ýokarlandyrýar.Giň tolkun gorag bölegi, mikroraýonyň ýeňil ýitmegi, pyýada ýörelgesiniň optiki ýaýramagyny azaltmak arkaly azalýar.
Kagyzyň ilkinji awtory Heking Huang hem şeýle diýdi: “Biz bary-ýogy 5 μm radiusy we diňe fazaly modulirleme güýji sarp edýän miniatýura, energiýa tygşytlaýjy we gaty pes ýitgili görünýän ýeňil faza modulýatoryny taýýarladyk. 0,8 mWt.Girizilen amplitudanyň üýtgemegi 10% -den az.Seýrek duş gelýän zat, bu modulýatoryň görünýän spektrdäki iň kyn gök we ýaşyl zolaklar üçin deň derejede täsirli bolmagydyr. ”
Nanfang Yuu, şeýle hem, elektron önümleriniň integrasiýa derejesine ýetmekden uzakdadygyna garamazdan, işleriniň fotonik wyklýuçateller bilen elektron wyklýuçatelleriň arasyndaky boşlugy ep-esli çäklendirendigini aýtdy."Öňki modulýator tehnologiýasy diňe belli bir çip aýak yzy we kuwwat býudjeti berlen 100 tolkunly fazaly modulýatorlary birleşdirmäge mümkinçilik beren bolsa, indi has çylşyrymly funksiýany gazanmak üçin şol bir çipde 10 000 faza çalşygyny birleşdirip bileris."
Gysgaça aýdylanda, bu dizaýn usuly eýeleýän ýeri we naprýa .eniýäni azaltmak üçin elektro-optiki modulýatorlara ulanylyp bilner.Beýleki spektral diapazonlarda we beýleki dürli rezonator dizaýnlarynda hem ulanylyp bilner.Häzirki wagtda gözleg topary, şular ýaly mikrorlara esaslanýan faza üýtgeýän massiwlerden düzülen görünýän spektri LIDAR görkezmek üçin hyzmatdaşlyk edýär.Geljekde güýçlendirilen optiki çyzyksyzlyk, täze lazerler we täze kwant optikasy ýaly köp programmalara hem ulanylyp bilner.
Makalanyň çeşmesi: https: //mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Hytaýyň “Silikon jülgesinde” - Pekin Zhongguancun, Pekin Rofea Optoelektronika Co.Biziň kompaniýamyz, esasan, garaşsyz gözleg we işläp düzmek, dizaýn, önümçilik, optoelektron önümlerini satmak bilen meşgullanýar we ylmy gözlegçiler we senagat inersenerleri üçin innowasion çözgütleri we hünärli, şahsy hyzmatlary hödürleýär.Birnäçe ýyllap garaşsyz innowasiýalardan soň, şäher, harby, transport, elektrik energiýasy, maliýe, bilim, lukmançylyk we beýleki pudaklarda giňden ulanylýan baý we ajaýyp fotoelektrik önümlerini döretdi.
Biz siziň bilen hyzmatdaşlyga sabyrsyzlyk bilen garaşýarys!
Iş wagty: Mart-29-2023