การควบคุมด้วยไฟฟ้า-ออปติกโพลาไรเซชันนั้นเกิดขึ้นได้จากการเขียนด้วยเลเซอร์ femtosecond และการปรับคริสตัลเหลว

การโพลาไรซ์อิเล็กโทรการควบคุมถูกรับรู้โดยการเขียนด้วยเลเซอร์ femtosecond และการปรับคริสตัลเหลว

นักวิจัยในประเทศเยอรมนีได้พัฒนาวิธีการใหม่ของการควบคุมสัญญาณออปติคัลโดยการรวมการเขียนเลเซอร์ femtosecond และคริสตัลเหลวการมอดูเลตไฟฟ้าออปติก- โดยการฝังชั้นผลึกเหลวลงในท่อนำคลื่นการควบคุมไฟฟ้าออพติคอลของสถานะโพลาไรเซชันของลำแสงจะเกิดขึ้นได้ เทคโนโลยีนี้เปิดโอกาสใหม่ทั้งหมดสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ชิปและวงจรโทนิคที่ซับซ้อนโดยใช้เทคโนโลยีการเขียนเลเซอร์ Femtosecond ทีมวิจัยรายละเอียดว่าพวกเขาสร้างแผ่นคลื่นที่ปรับได้ในท่อนำคลื่นซิลิกอนที่หลอมรวมไว้อย่างไร เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับผลึกเหลวโมเลกุลของผลึกเหลวจะหมุนซึ่งจะเปลี่ยนสถานะโพลาไรเซชันของแสงที่ส่งในท่อนำคลื่น ในการทดลองที่ดำเนินการนักวิจัยประสบความสำเร็จในการปรับโพลาไรเซชันของแสงที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้สองแบบ (รูปที่ 1)

การรวมเทคโนโลยีสำคัญสองอย่างเพื่อให้บรรลุความก้าวหน้าที่เป็นนวัตกรรมในอุปกรณ์บูรณาการแบบ 3D โทนิค
ความสามารถของเลเซอร์ femtosecond ในการเขียนท่อนำคลื่นลึกลงไปในวัสดุแทนที่จะเป็นเพียงแค่บนพื้นผิวทำให้พวกเขาเป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มเพื่อเพิ่มจำนวนท่อนำคลื่นบนชิปเดียว เทคโนโลยีทำงานโดยการมุ่งเน้นลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มสูงภายในวัสดุที่โปร่งใส เมื่อความเข้มของแสงถึงระดับหนึ่งลำแสงจะเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุ ณ จุดของการใช้งานเช่นเดียวกับปากกาที่มีความแม่นยำของไมครอน
ทีมวิจัยรวมเทคนิคโฟตอนพื้นฐานสองอย่างเพื่อฝังชั้นของผลึกเหลวในท่อนำคลื่น เมื่อลำแสงเคลื่อนที่ผ่านท่อนำคลื่นและผ่านผลึกเหลวเฟสและโพลาไรเซชันของการเปลี่ยนแปลงของลำแสงเมื่อใช้สนามไฟฟ้า ต่อจากนั้นลำแสงมอดูเลตจะยังคงแพร่กระจายผ่านส่วนที่สองของท่อนำคลื่นดังนั้นจึงสามารถส่งสัญญาณออปติคัลที่มีลักษณะการมอดูเลต เทคโนโลยีไฮบริดนี้การรวมเทคโนโลยีทั้งสองช่วยให้เกิดข้อดีของทั้งสองในอุปกรณ์เดียวกัน: ในมือข้างหนึ่งความหนาแน่นสูงของความเข้มข้นของแสงที่เกิดจากเอฟเฟกต์ของท่อนำคลื่นและในทางกลับกันความสามารถในการปรับคริสตัลเหลวสูง การวิจัยนี้เปิดวิธีใหม่ในการใช้คุณสมบัติของผลึกเหลวเพื่อฝังท่อนำคลื่นในปริมาณโดยรวมของอุปกรณ์เครื่องดัดแปลงสำหรับอุปกรณ์โทนิค.

รูปที่ 1 นักวิจัยที่ฝังชั้นผลึกเหลวเป็นท่อนำคลื่นที่สร้างขึ้นโดยการเขียนด้วยเลเซอร์โดยตรงและอุปกรณ์ไฮบริดที่เกิดขึ้นสามารถใช้ในการเปลี่ยนโพลาไรเซชันของแสงที่ผ่านท่อนำคลื่น

การประยุกต์และข้อดีของผลึกเหลวในการปรับด้วยเลเซอร์คลื่นเลเซอร์ femtosecond
แม้ว่าการมอดูเลตออปติคอลในการเขียนด้วยเลเซอร์การเขียนด้วยเลเซอร์ femtosecond นั้นประสบความสำเร็จเป็นหลักโดยการใช้ความร้อนในท้องถิ่นกับท่อนำคลื่นในการศึกษานี้โพลาไรเซชันถูกควบคุมโดยตรงโดยใช้ผลึกเหลว “ วิธีการของเรามีข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้หลายประการ: การใช้พลังงานลดลงความสามารถในการประมวลผลท่อนำคลื่นแต่ละตัวได้อย่างอิสระและลดการรบกวนระหว่างท่อนำคลื่นที่อยู่ติดกัน” นักวิจัยกล่าว เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทีมฉีดเลเซอร์เข้าไปในท่อนำคลื่นและปรับแสงโดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับชั้นคริสตัลเหลว การเปลี่ยนแปลงโพลาไรเซชันที่สังเกตได้ที่เอาท์พุทสอดคล้องกับความคาดหวังทางทฤษฎี นักวิจัยยังพบว่าหลังจากผลึกเหลวถูกรวมเข้ากับท่อนำคลื่นลักษณะการมอดูเลตของผลึกเหลวยังคงไม่เปลี่ยนแปลง นักวิจัยเน้นว่าการศึกษาเป็นเพียงการพิสูจน์แนวคิดดังนั้นยังมีงานอีกมากที่ต้องทำก่อนที่จะใช้เทคโนโลยีในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ปัจจุบันปรับท่อนำคลื่นทั้งหมดในลักษณะเดียวกันดังนั้นทีมจึงทำงานเพื่อให้ได้การควบคุมอย่างอิสระของท่อนำคลื่นแต่ละตัว