Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga tigdukiduki gikan sa lain-laing mga nasud migamit sa integrated photonics sa sunod-sunod nga makaamgo sa manipulasyon sa infrared nga kahayag waves ug sa paggamit niini ngadto sa high-speed 5G network, chip sensor, ug autonomous nga mga sakyanan.Sa pagkakaron, uban sa padayon nga pagpalawom niini nga direksyon sa panukiduki, ang mga tigdukiduki nagsugod sa paghimo sa lawom nga pag-ila sa mas mubo nga makita nga mga light band ug pagpalambo sa mas lapad nga mga aplikasyon, sama sa chip-level LIDAR, AR / VR / MR (gipalambo / virtual / hybrid) Reality) Mga baso, holographic display, quantum processing chips, optogenetic probes nga gitisok sa utok, ug uban pa.
Ang dako nga integrasyon sa optical phase modulators mao ang kinauyokan sa optical subsystem alang sa on-chip optical routing ug free-space wavefront shaping.Kining duha ka nag-unang mga gimbuhaton kinahanglanon alang sa katumanan sa lain-laing mga aplikasyon.Bisan pa, alang sa optical phase modulators sa makita nga light range, labi nga lisud ang pagtagbo sa mga kinahanglanon sa taas nga transmittance ug taas nga modulasyon sa parehas nga oras.Aron matubag kini nga kinahanglanon, bisan ang labing angay nga silicon nitride ug lithium niobate nga mga materyales kinahanglan nga madugangan ang gidaghanon ug konsumo sa kuryente.
Aron masulbad kini nga problema, si Michal Lipson ug Nanfang Yu sa Columbia University nagdisenyo ug silicon nitride thermo-optic phase modulator base sa adiabatic micro-ring resonator.Gipamatud-an nila nga ang micro-ring resonator naglihok sa usa ka lig-on nga estado sa pagkabit.Ang aparato mahimong makab-ot ang phase modulation nga adunay gamay nga pagkawala.Kung itandi sa ordinaryo nga waveguide phase modulators, ang aparato adunay labing menos usa ka order sa magnitude nga pagkunhod sa wanang ug pagkonsumo sa kuryente.Ang may kalabutan nga sulud gipatik sa Nature Photonics.
Si Michal Lipson, usa ka nanguna nga eksperto sa natad sa integrated photonics, base sa silicon nitride, miingon: "Ang yawe sa among gisugyot nga solusyon mao ang paggamit sa usa ka optical resonator ug naglihok sa usa ka gitawag nga lig-on nga estado sa pagdugtong."
Ang optical resonator kay usa ka simetriko kaayo nga estraktura, nga maka-convert sa gamay nga refractive index change ngadto sa phase change pinaagi sa daghang mga siklo sa light beam.Sa kinatibuk-an, kini mahimong bahinon ngadto sa tulo ka lain-laing mga working states: "under coupling" ug "under coupling."Kritikal nga pagdugtong" ug "lig-on nga pagdugtong."Lakip niini, ang "under coupling" makahatag lamang og limitado nga modulasyon sa hugna ug magpaila sa dili kinahanglan nga mga pagbag-o sa amplitude, ug ang "kritikal nga pagdugtong" magpahinabog dakong pagkawala sa optical, sa ingon makaapekto sa aktuwal nga performance sa device.
Aron makab-ot ang kompleto nga 2π phase modulation ug gamay nga pagbag-o sa amplitude, ang grupo sa panukiduki nagmaniobra sa microring sa usa ka "lig-on nga pagkabit" nga estado.Ang kusog sa pagdugtong tali sa microring ug sa "bus" labing menos napulo ka pilo nga mas taas kaysa pagkawala sa microring.Pagkahuman sa usa ka serye sa mga laraw ug pag-optimize, ang katapusan nga istruktura gipakita sa numero sa ubos.Kini usa ka resonant nga singsing nga adunay tapered nga gilapdon.Ang pig-ot nga bahin sa waveguide nagpalambo sa optical coupling strength tali sa "bus" ug sa micro-coil.Ang lapad nga waveguide nga bahin Ang pagkawala sa kahayag sa microring gipakunhod pinaagi sa pagkunhod sa optical scattering sa sidewall.
Si Heqing Huang, ang unang tagsulat sa papel, miingon usab: "Kami nagdisenyo sa usa ka gamay, makadaginot sa enerhiya, ug hilabihan ka ubos nga pagkawala nga makita nga light phase modulator nga adunay radius nga 5 μm lamang ug usa ka π-phase modulation nga konsumo sa kuryente lamang. 0.8 mW.Ang gipaila nga kalainan sa amplitude dili mubu sa 10%.Ang mas talagsaon mao nga kini nga modulator parehas nga epektibo alang sa labing lisud nga asul ug berde nga mga banda sa makita nga spectrum.
Gipunting usab ni Nanfang Yu nga bisan kung layo sila sa pagkab-ot sa lebel sa pag-integrate sa mga elektronik nga produkto, ang ilang trabaho nakapakunhod pag-ayo sa gintang tali sa photonic switch ug electronic switch."Kung gitugotan lang sa miaging teknolohiya sa modulator ang pag-integrate sa 100 waveguide phase modulators nga gihatagan usa ka piho nga chip footprint ug power budget, nan mahimo na namon nga i-integrate ang 10,000 phase shifters sa parehas nga chip aron makab-ot ang labi ka komplikado nga Function."
Sa laktud, kini nga pamaagi sa disenyo mahimong magamit sa mga electro-optic modulators aron makunhuran ang gi-okupar nga wanang ug pagkonsumo sa boltahe.Mahimo usab kini gamiton sa ubang mga spectral range ug uban pang lainlain nga disenyo sa resonator.Sa pagkakaron, ang research team nagtinabangay aron ipakita ang makita nga spectrum LIDAR nga gilangkuban sa phase shifter arrays base sa maong microrings.Sa umaabot, mahimo usab kini nga magamit sa daghang mga aplikasyon sama sa gipaayo nga optical nonlinearity, bag-ong mga laser, ug bag-ong quantum optics.
Tinubdan sa artikulo:https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Ang Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. nahimutang sa "Silicon Valley" sa China - Beijing Zhongguancun, usa ka high-tech nga negosyo nga gipahinungod sa pag-alagad sa lokal ug langyaw nga mga institusyon sa panukiduki, mga institusyon sa panukiduki, unibersidad ug mga kawani sa panukiduki sa siyensya sa negosyo.Ang among kompanya nag-una nga nakigbahin sa independente nga panukiduki ug pag-uswag, disenyo, paghimo, pagbaligya sa mga produkto nga optoelectronic, ug naghatag mga bag-ong solusyon ug propesyonal, personal nga serbisyo alang sa mga siyentipiko nga tigdukiduki ug mga inhinyero sa industriya.Human sa mga tuig sa independenteng kabag-ohan, kini nag-umol sa usa ka adunahan ug hingpit nga serye sa mga photoelectric nga mga produkto, nga kaylap nga gigamit sa munisipyo, militar, transportasyon, electric power, finance, edukasyon, medikal ug uban pang mga industriya.
Kami nagpaabut sa kooperasyon uban kanimo!
Oras sa pag-post: Mar-29-2023