Ni awọn ọdun aipẹ, awọn oniwadi lati ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede ti lo awọn fọto ti irẹpọ lati ni aṣeyọri ni aṣeyọri ti ifọwọyi ti awọn igbi ina infurarẹẹdi ati lo wọn si awọn nẹtiwọọki 5G iyara giga, awọn sensọ chirún, ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ adase. Ni lọwọlọwọ, pẹlu jinlẹ lemọlemọ ti itọsọna iwadii yii, awọn oniwadi ti bẹrẹ lati ṣe iwadii jinlẹ ti awọn okun ina ti o han kukuru ati dagbasoke awọn ohun elo ti o gbooro sii, gẹgẹbi ipele-pipe LIDAR, AR / VR / MR (imudara / foju / arabara) Otitọ) Awọn gilaasi, awọn ifihan holographic, awọn eerun iṣelọpọ kuatomu, awọn iwadii optogenetic ti a gbin sinu ọpọlọ, ati bẹbẹ lọ.
Isọpọ titobi nla ti awọn oluyipada alakoso opiti jẹ ipilẹ ti eto abẹlẹ opiti fun ipa ọna opiti lori-chip ati sisọ oju-ọna igbi aye ọfẹ. Awọn iṣẹ akọkọ meji wọnyi jẹ pataki fun imudara awọn ohun elo lọpọlọpọ. Bibẹẹkọ, fun awọn oluyipada alakoso opiti ni ibiti ina ti o han, o jẹ nija ni pataki lati pade awọn ibeere ti gbigbe giga ati iwọntunwọnsi giga ni akoko kanna. Lati pade ibeere yii, paapaa nitride silikoni ti o dara julọ ati awọn ohun elo lithium niobate nilo lati mu iwọn didun ati agbara agbara pọ si.
Lati yanju iṣoro yii, Michal Lipson ati Nanfang Yu ti Ile-ẹkọ giga Columbia ṣe apẹrẹ silikoni nitride thermo-optic alakoso modulator ti o da lori adiabatic micro-ring resonator. Wọn ti safihan pe bulọọgi-oruka resonator nṣiṣẹ ni kan to lagbara ipo isọpọ. Awọn ẹrọ le se aseyori alakoso awose pẹlu pọọku pipadanu. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn oluyipada alakoso igbi igbi arinrin, ẹrọ naa ni o kere ju aṣẹ idinku titobi ni aaye ati agbara agbara. Akoonu ti o jọmọ ti jẹ atẹjade ni Iseda Photonics.
Michal Lipson, alamọja oludari ni aaye ti iṣọpọ photonics, ti o da lori silikoni nitride, sọ pe: “Kọtini si ojutu ti a dabaa ni lati lo olutọpa opiti ati ṣiṣẹ ni ohun ti a pe ni ipo isọpọ to lagbara.”
Resonator opitika jẹ eto irẹpọ giga, eyiti o le yi iyipada atọka itọka kekere pada sinu iyipada alakoso nipasẹ awọn iyipo pupọ ti awọn ina ina. Ni gbogbogbo, o le pin si awọn ipinlẹ iṣẹ oriṣiriṣi mẹta: “labẹ sisopọ” ati “labẹ iṣọpọ.” Isopọpọ to ṣe pataki” ati “pipapọ ti o lagbara.” Lara wọn, “labẹ sisopọ” le pese iwọntunwọnsi alakoso lopin ati pe yoo ṣafihan awọn ayipada titobi ti ko wulo, ati “isopọpọ to ṣe pataki” yoo fa ipadanu opiti nla, nitorinaa ni ipa lori iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ naa.
Lati ṣaṣeyọri iṣatunṣe ipele 2π pipe ati iyipada titobi to kere, ẹgbẹ iwadii naa ṣe afọwọyi microring ni ipo “isopọpọ to lagbara”. Agbara idapọ laarin microring ati “akero” jẹ o kere ju igba mẹwa ti o ga ju isonu ti microring lọ. Lẹhin lẹsẹsẹ ti awọn aṣa ati iṣapeye, igbekalẹ ipari ti han ni nọmba ni isalẹ. Eyi jẹ oruka resonant pẹlu iwọn tapered. Awọn dín waveguide apa mu awọn opitika pọ agbara laarin awọn "akero" ati awọn bulọọgi-coil. Awọn jakejado waveguide apa Ipadanu ina ti microring ti wa ni dinku nipa atehinwa awọn opitika tituka ti awọn sidewall.
Heqing Huang, onkọwe akọkọ ti iwe naa, tun sọ pe: “A ti ṣe apẹrẹ kekere kan, fifipamọ agbara, ati adanu pupọ-pupọ ti o han ni alayipada alakoso ina pẹlu radius ti 5 μm nikan ati agbara awose ipele π-fase ti nikan 0.8 mW. Iyatọ titobi ti a ṣe afihan jẹ kere ju 10%. Ohun ti o ṣọwọn ni pe modulator yii jẹ doko gidi fun awọn buluu ti o nira julọ ati awọn ẹgbẹ alawọ ewe ni iwoye ti o han.”
Nanfang Yu tun tọka si pe botilẹjẹpe wọn ti jinna lati de ipele isọpọ ti awọn ọja itanna, iṣẹ wọn ti dinku aafo laaarin awọn iyipada photonic ati awọn iyipada itanna. "Ti imọ-ẹrọ modulator ti tẹlẹ gba laaye isọpọ ti awọn oluyipada alakoso igbi 100 ti a fun ni ẹsẹ kan ni ërún kan ati isuna agbara, lẹhinna a le ṣepọ bayi awọn iyipada alakoso 10,000 lori chirún kanna lati ṣaṣeyọri Iṣẹ-ṣiṣe eka sii.”
Ni kukuru, ọna apẹrẹ yii le lo si awọn oluyipada elekitiro-opiti lati dinku aaye ti o gba ati agbara foliteji. O tun le ṣee lo ni awọn sakani iwoye miiran ati awọn aṣa resonator oriṣiriṣi miiran. Ni lọwọlọwọ, ẹgbẹ iwadii n ṣe ifowosowopo lati ṣafihan LIDAR spekitiriumu ti o han ti o kq ti awọn ọna gbigbe alakoso ti o da lori iru awọn microrings. Ni ọjọ iwaju, o tun le lo si ọpọlọpọ awọn ohun elo bii imudara opiti aiṣedeede, awọn lasers tuntun, ati awọn opiti kuatomu tuntun.
Orisun nkan:https://mp.weixin.qq.com/s/O6iHstkMBPQKDOV4CoukXA
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. ti o wa ni “Silicon Valley” ti China - Beijing Zhongguancun, jẹ ile-iṣẹ imọ-ẹrọ giga kan ti a ṣe igbẹhin si sìn awọn ile-iṣẹ iwadii inu ati ajeji, awọn ile-iṣẹ iwadii, awọn ile-ẹkọ giga ati awọn oṣiṣẹ iwadii imọ-jinlẹ ile-iṣẹ. Ile-iṣẹ wa n ṣiṣẹ ni akọkọ ni iwadii ominira ati idagbasoke, apẹrẹ, iṣelọpọ, tita awọn ọja optoelectronic, ati pese awọn solusan imotuntun ati alamọdaju, awọn iṣẹ ti ara ẹni fun awọn oniwadi ijinle sayensi ati awọn onimọ-ẹrọ ile-iṣẹ. Lẹhin awọn ọdun ti ĭdàsĭlẹ ominira, o ti ṣe agbekalẹ ọlọrọ ati pipe ti awọn ọja fọtoelectric, eyiti o jẹ lilo pupọ ni ilu, ologun, gbigbe, agbara ina, iṣuna, eto-ẹkọ, iṣoogun ati awọn ile-iṣẹ miiran.
A n nireti ifowosowopo pẹlu rẹ!
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-29-2023