06:48 2022-05-26
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Modulație acusto-optică extrem de eficientă folosind ghiduri de undă hibride de niobat de litiu-calcogenură cu peliculă subțire nesuspendate
_ Modulație acusto-optică foarte eficientă folosind ghiduri de undă hibride niobat-calcogenură de litiu cu peliculă subțire nesuspendate
Dispozitivele acusto-optice tradiționale (AO) bazate pe materiale cristaline în vrac au abilități slabe de izolare energetică atât pentru fotoni, cât și pentru fononi, ceea ce duce la o interacțiune AO scăzută putere. În comparație cu materialele în vrac, circuitele integrate fotonice (PIC) permit undelor acustice de suprafață (SAW) să fie bine limitate în filmul subțire folosit pentru a perturba undele luminoase ghidate, prezentând o suprapunere de energie mare în cadrul scalei lungimii de undă.
În special, fiind una dintre cele mai promițătoare platforme de interacțiune AO, niobatul de litiu cu peliculă subțire (TFLN) oferă un potențial mare pentru realizarea de modulatoare AO de înaltă performanță datorită avantajelor sale superioare în transducția piezoelectrică și conversia electro-optică. Cu toate acestea, limitate de coeficienții de cuplare optomecanici scăzuti, eficiența slabă a modulării AO a devenit unul dintre blocajele pentru conversia microunde în optică în 5G/6G și aplicațiile emergente de procesare a semnalului cuantic.
Într-o nouă lucrare publicată. în Light Science & Application, o echipă de oameni de știință, condusă de profesorul Zhaohui Li de la Laboratorul cheie al provinciei Guangdong de cipuri și sisteme de procesare a informațiilor optoelectronice, Universitatea Sun Yat-sen, China, Laboratorul de Southern Marine Science and Engineering Guangdong (Zhuhai), China, și colegii de muncă Dr. Lei Wan, Dr. Zhiqiang Yang și colab., au propus și demonstrat un modulator acusto-optic push-pull încorporat cu un produs VpL cu lungimea de tensiune de jumătate de undă de până la 0,03 V cm, bazat pe pe o platformă hibridă de ghidare de undă a interferometrului Mach-Zehnder, nesuspendată, din sticlă TFLN-calcogenură (ChG).
Modulatorul acusto-optic non-trivial prezintă o eficiență de modulare comparabilă cu cea a unei stări de ultimă oră. omologul de artă suspendat. În comparație cu modulatoarele AO tradiționale push-pull, prototipul de dispozitiv propus depășește problema eficienței reduse de modulare indusă de atenuarea energetică necoordonată a undelor acustice aplicate interferometrului Mach-Zehnder cu două brațe. Combinat cu procesele simple de fabricație și eficiența de modulare de înaltă performanță, modulatorul AO push-pull încorporat este de așteptat să prezinte caracteristici excelente în dispozitivele de conversie microunde în optică pe cip.
Valioasa AO performanța de modulare beneficiază de proprietatea fotoelastică superioară a membranei de calcogenură și de participarea complet bidirecțională a modului de unde acustică de suprafață Rayleigh antisimetrică excitat de traductorul interdigital cu impedanță potrivită. Aici, coeficienții fotoelastici ai filmului Ge25Sb10S65 amorf sunt estimați a fi p11 „p12” 0,238. Deși direcția XZ poate să nu fie cea mai potrivită orientare a cristalului datorită caracteristicii anizotrope a TFLN, proiectarea rezonabilă a potrivirii impedanței IDT permite realizarea unei eficiențe de conversie de 96% în conversia microunde în acustică.
Pentru a demonstra consumul redus de energie al dispozitivului, construim o legătură de modulație on-off folosind modulatorul nostru AO push-pull încorporat nesuspendat. Semnalul RF modulat pornit-oprit este încărcat pe purtătorul optic DC prin modulatorul AO push-pull, demonstrând în mod clar capacitatea de transmitere a semnalului cu microunde a modulatorului AO pe cip dezvoltat.
„Dezvoltarea unui Modulatorul AO pe cip foarte eficient, ca componentă cheie, va oferi oportunități pentru izolatoarele optice pe cip și dispozitivele de calcul optice analogice integrate, conduse de RF,” prognozează oamenii de știință.
Comentarii:
Adauga Comentariu