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光通信新革命,激光写入液晶调控光通路

近日,来自德国耶拿大学的研究团队在”Optical Materials Express”期刊上公布了一项创新性研究成果,将激光直写波导技术与液晶调控相结合,实现了对光信号极高精度的调控和操纵,为芯片级光子集成电路带来全新可能。
光通信新革命,激光写入液晶调控光通路
传统光电路通常是平面结构,集成度有限。而这项新技术采用”激光直写”的方式,可在透明介质体内直接”书写”三维光波导,极大提高了集成密度。更关键的是,研究人员将一层液晶材料嵌入波导内部,当施加电场时,液晶分子会发生取向转动,从而改变光束的偏振态,实现了对光信号的精确调制。
该技术将波导制备和光调制两大核心光子学技术完美融合,不但克服了激光直写波导无法独立调制的缺陷,更可大幅降低功耗、减少串扰,独立调控每一根内嵌波导。研究人员在实验中成功验证了新设备在两个可见光波长下对光偏振的全程调制。
领衔科学家Alessandro Alberucci表示:”我们的工作为在单一玻璃芯片内集成全新光学功能铺平了道路,使之前无法实现的紧凑三维光子集成电路成为可能。激光直写波导独特的三维特性,有望应用于新型空间光调制器,每个像素由一根波导独立寻址。该技术甚至可用于高密度光神经网络的实验实现。”
当前这项研究仅为概念验证,离实际应用还有一定距离,但对于推动新一代高速大数据通信、先进人工智能算力等领域意义重大。未来,通过进一步工程改进,使每根波导都可独立编码调制,定将释放出前所未有的海量信息处理能力,加速智能时代到来。

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