ตัวปรับ Eoซีรีส์: อุปกรณ์ควบคุมโพลาไรเซชันฟิล์มบางลิเธียมไนโอเบตขนาดเล็ก ความเร็วสูง แรงดันต่ำ
คลื่นแสงในอวกาศว่าง (เช่นเดียวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่อื่นๆ) เป็นคลื่นเฉือน และทิศทางการสั่นสะเทือนของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กมีทิศทางที่เป็นไปได้หลากหลายในพื้นที่หน้าตัดตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจาย ซึ่งเป็นคุณสมบัติโพลาไรเซชันของแสง โพลาไรเซชันมีคุณค่าอย่างยิ่งต่อการนำไปประยุกต์ใช้ในด้านการสื่อสารด้วยแสงแบบสอดคล้อง การตรวจจับทางอุตสาหกรรม ชีวการแพทย์ การสำรวจระยะไกลบนโลก การทหารสมัยใหม่ การบิน และมหาสมุทร
ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตหลายชนิดได้พัฒนาระบบการมองเห็นที่สามารถแยกแยะโพลาไรเซชันของแสงได้ เพื่อให้สามารถนำทางได้ดีขึ้น ยกตัวอย่างเช่น ผึ้งมีดวงตาห้าดวง (ตาเดียวสามดวง ตาประกอบสองดวง) แต่ละดวงประกอบด้วยดวงตาขนาดเล็ก 6,300 ดวง ซึ่งช่วยให้ผึ้งสามารถหาแผนที่โพลาไรเซชันของแสงในทุกทิศทางบนท้องฟ้าได้ ผึ้งสามารถใช้แผนที่โพลาไรเซชันเพื่อระบุตำแหน่งและนำพาสายพันธุ์ของมันไปยังดอกไม้ที่มันพบได้อย่างแม่นยำ มนุษย์ไม่มีอวัยวะทางสรีรวิทยาเช่นเดียวกับผึ้งในการรับรู้โพลาไรเซชันของแสง และจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เทียมเพื่อรับรู้และควบคุมโพลาไรเซชันของแสง ตัวอย่างทั่วไปคือการใช้แว่นตาโพลาไรเซชันเพื่อนำแสงจากภาพต่างๆ ไปยังตาซ้ายและขวาในโพลาไรเซชันแบบตั้งฉาก ซึ่งเป็นหลักการของภาพยนตร์สามมิติในโรงภาพยนตร์
การพัฒนาอุปกรณ์ควบคุมโพลาไรซ์ออปติคอลประสิทธิภาพสูงเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้แสงโพลาไรซ์ อุปกรณ์ควบคุมโพลาไรซ์ทั่วไปประกอบด้วย เครื่องกำเนิดสถานะโพลาไรซ์ เครื่องสับเปลี่ยนสัญญาณ เครื่องวิเคราะห์โพลาไรซ์ ตัวควบคุมโพลาไรซ์ และอื่นๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการควบคุมโพลาไรซ์ออปติคอลกำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็วและผสานรวมเข้ากับสาขาใหม่ๆ ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวด
การเอาไปการสื่อสารด้วยแสงตัวอย่างเช่น ความต้องการในการส่งข้อมูลจำนวนมหาศาลในศูนย์ข้อมูล การเชื่อมต่อระยะไกลแบบสอดคล้องออปติคอลเทคโนโลยีการสื่อสารกำลังแพร่หลายไปสู่การใช้งานเชื่อมต่อระยะสั้นซึ่งมีความอ่อนไหวต่อต้นทุนและการใช้พลังงานสูง การใช้เทคโนโลยีการจัดการโพลาไรเซชันสามารถลดต้นทุนและการใช้พลังงานของระบบสื่อสารออปติกแบบเชื่อมต่อระยะสั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน การควบคุมโพลาไรเซชันส่วนใหญ่ดำเนินการโดยส่วนประกอบออปติกแบบแยกส่วน ซึ่งเป็นข้อจำกัดอย่างมากต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพและการลดต้นทุน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการผสานรวมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ การผสานรวมและชิปจึงเป็นแนวโน้มสำคัญในการพัฒนาอุปกรณ์ควบคุมโพลาไรเซชันเชิงแสงในอนาคต
อย่างไรก็ตาม ท่อนำคลื่นแสงที่เตรียมจากผลึกลิเธียมไนโอเบตแบบดั้งเดิมมีข้อเสียคือค่าคอนทราสต์ของดัชนีหักเหแสงต่ำและความสามารถในการจับยึดสนามแสงต่ำ ในแง่หนึ่ง อุปกรณ์มีขนาดใหญ่และยากที่จะตอบสนองความต้องการด้านการพัฒนาในการผสานรวม ในทางกลับกัน ปฏิกิริยาอิเล็กโทรออปติกส์มีน้อยและแรงดันไฟฟ้าขับของอุปกรณ์ก็สูง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุปกรณ์โฟโตนิกส์วัสดุฟิล์มบางลิเธียมไนโอเบตมีความก้าวหน้าครั้งประวัติศาสตร์ โดยให้ความเร็วที่สูงขึ้นและแรงดันขับเคลื่อนต่ำกว่าแบบเดิมอุปกรณ์โฟโตนิกลิเธียมไนโอเบตดังนั้นจึงได้รับความนิยมจากอุตสาหกรรม ในงานวิจัยล่าสุด ชิปควบคุมโพลาไรเซชันแบบออปติคัลแบบบูรณาการนี้ได้รับการพัฒนาบนแพลตฟอร์มการผสานรวมโฟโตนิกส์ฟิล์มบางลิเธียมไนโอเบต ซึ่งประกอบด้วยเครื่องกำเนิดโพลาไรเซชัน เครื่องสับเปลี่ยน เครื่องวิเคราะห์โพลาไรเซชัน ตัวควบคุมโพลาไรเซชัน และฟังก์ชันหลักอื่นๆ พารามิเตอร์หลักของชิปเหล่านี้ เช่น ความเร็วในการสร้างโพลาไรเซชัน อัตราส่วนการสูญเสียโพลาไรเซชัน ความเร็วในการรบกวนโพลาไรเซชัน และความเร็วในการวัด ได้สร้างสถิติโลกใหม่ และแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในด้านความเร็วสูง ต้นทุนต่ำ ไม่มีการสูญเสียการมอดูเลตแบบปรสิต และแรงดันไฟฟ้าไดรฟ์ต่ำ ผลการวิจัยนี้เป็นครั้งแรกที่สามารถสร้างชุดประสิทธิภาพสูงได้ลิเธียมไนโอเบตอุปกรณ์ควบคุมโพลาไรเซชันแบบฟิล์มบาง ซึ่งประกอบด้วยหน่วยพื้นฐานสองหน่วย ได้แก่ 1. การหมุน/แยกโพลาไรเซชัน 2. อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบมัคซินเดล (คำอธิบาย >) ดังที่แสดงในรูปที่ 1
เวลาโพสต์: 26 ธันวาคม 2566