Chèchè nan University of Oxford te itilize yon lazè femtosecond pou ekri dè santèn de gid ond nan safi, sijere ke chips fotonik safi kenbe pwomès la nan posibilite nan mond reyèl la.
Figi 1: 4cm long safi chip fotonik entegre.
Sikui fotonik entegre (PIC) mande pou entegrasyon kontra entegrasyon aparèy fotonik sou yon materyèl substra kò, ki se kounye a itilize sitou kòm vè. Glass gen pwòp limit li yo, kidonk chèchè nan University of Oxford nan UK a ap eksplore itilizasyon safi kòm yon materyèl substrate altènatif nan glas.
Bati bon jan kalite sikui fotonik entegre nan safi ta ka louvri anpil nouvo posiblite pou aplikasyon pou tankou kominikasyon, deteksyon oswa informatique pwopòsyon.
Mohan Wang, yon chèchè nan Depatman Syans Jeni nan University of Oxford, di: "Blòk konstriksyon debaz nenpòt sikwi fotonik kontra enfòmèl ant yo se gid ond, epi nou ka itilize fabwikasyon lazè pou 'ekri' an safi nan yon modèl ki fèt ' ranje gid ond yo. Lè nou enjekte limyè nan etalaj gid ond yo, limyè a pwopaje sou chemen ki fèt la pou nou ka ekri plizyè santèn gid ond nan safi pou fonksyon trè konplèks."
Lazè femtosecond ekri ond nan safi
Lazè femtosegond ka ekri gid ond sa yo nan gwo moso nan materyèl paske lazè femtosecond yo trè entans epi yo ka konsantre desann nan echèl mikromèt la. "Sa a mennen nan ionizasyon ki pa lineyè nan materyèl la nan volim nan fokal, ki lakòz yon chanjman nan endèks refraktif." Wang te di, "Pa mouvman relatif ant lazè femtosecond a ak materyèl en safi a, ki monte sou yon platfòm nanoprecision ki genyen twa dimansyon, sou trajectoire ki fèt la, li posib pou ekri chemen fotonik entegre ke nou fèt sou substra safi a. "
Waveguides yo fòme pa rejyon nan materyèl ki gen yon endèks refraktif segondè relatif nan rejyon ki antoure yo, ak materyèl ki pi komen yo itilize nan fotonik entegre se vè.
"Ekspoze vè a yon lazè femtosecond ogmante endèks refraktif li yo, kidonk ekri waveguide la pa eskane lazè a sou andedan echantiyon an se senp." Wang di, "Men, nan kristal safi, lazè a diminye endèks refraktif la. Se konsa, olye pou yo ekri waveguide la kote nou vle li, nou ekri sou deyò li pou bese endèks refraktif la nan zòn ki antoure a. gid onn, epi nou te itilize li nan travay anvan nou sou fib safi."
Fwa sa a, yo te amelyore pwosesis la ak redwi pèt la optik nan waveguide la konpare ak travay anvan gwoup la sou safi. Sa a pèmèt yo kounye a ekri gid ond ki gen 4cm nan longè, ki vle di tou yo ka ekri estrikti ki pi konplèks tankou splitter optik 1:2 (gade Figi 1).
Ekip la te optimize blòk bati ond yo e li te fè plizyè kopi yo. "Pwosesis la te trè byen kontwole ak tout rezilta yo te menm. Sa fè nou reyalize ke entegre chips fotonik safi gen yon pwospè reyalis nan posibilite."
Kalibrasyon pwosesis ekri lazè a
Yon gwo defi nan pwosesis la, sepandan, te kalibre pwosesis ekri lazè a.
Wang eksplike ke chanjman nan endèks refraktif "yo kritik pou konsepsyon estrikti optimize, e sa a se laverite espesyalman pou kristal paske yo gen yon endèks refraktif segondè ak anpil mezi endèks refraktif yo destriktif. Men, ekri sikui fotonik mande pou kontwòl trè presi nan lazè modifye. pwofil, se konsa karakterizasyon rapid tou dezirab."
Pou fè sa byen vit, chèchè yo te ekri yon konsepsyon etalaj lineyè pou bay yon modèl pwodiksyon inik. Modèl la dirèkteman gen rapò ak chanjman nan endèks refraktif epi yo ka itilize kòm yon anprent, di Wang: "Lè yo korelasyon modèl sa yo ak yon seri simulation, nou ka idantifye modulasyon eksponansyèl. Li pèmèt vit, kalibrasyon serye anvan chak fabrikasyon."
Julian Fells, chèchè prensipal nan pwojè a, di ke paske safi se yon materyèl trè difisil ak fleksib, "li ka kenbe tèt ak tanperati ultra-wo jiska 2,000 degre ak radyasyon segondè. Pwopriyete sa yo fè li apwopriye. pou anviwònman ekstrèm tankou ayewospasyal, espas ak jenerasyon pouvwa.Anplis de sa, safi gen yon fenèt espèk trè laj nan rejyon an mitan-enfrawouj, yon fenèt ki ka itilize pou aplikasyon medikal.Lè yo ogmante konpleksite nan sikui fotonik, pi wo detèktè pèfòmans ak aparèy yo espere."
Ekip la te deja demontre blòk bilding debaz yo nan chip fotonik la, epi kounye a yo ap travay aktivman pou diminye pèt yo ak pwolonje konpleksite nan sikui yo menm pi lwen.
