استكشاف أسرار الضوء: تطبيقات جديدة للضوءمعدِّل كهروضوئي مُعدّلات الطور LiNbO3
معدِّل LiNbO3يُعد مُعدّل الطور عنصرًا أساسيًا للتحكم في تغير طور الموجة الضوئية، ويلعب دورًا أساسيًا في الاتصالات البصرية والاستشعار الحديثة. مؤخرًا، ظهر نوع جديد منمعدِّل الطوروقد جذبت هذه التقنية انتباه الباحثين والمهندسين، حيث تعمل على ثلاثة أطوال موجية 780 نانومتر، و850 نانومتر، و1064 نانومتر، مع نطاقات تعديل تصل إلى 300 ميجا هرتز، و10 جيجا هرتز، و20 جيجا هرتز، و40 جيجا هرتز.
أهم ميزة لمُعدِّل الطور هذا هي عرض نطاق التعديل العالي وانخفاض خسارة الإدخال. تشير خسارة الإدخال إلى انخفاض شدة أو طاقة الإشارة الضوئية بعد مرورها عبر المُعدِّل. خسارة الإدخال في هذا المُعدِّل منخفضة للغاية، مما يضمن سلامة الإشارة، ما يسمح لها بالحفاظ على قوتها العالية بعد التعديل.
بالإضافة إلى ذلك، يتميز مُعدّل الطور بجهد نصف موجة منخفض. هذا الجهد هو الجهد اللازم لتطبيقه على المُعدّل لتغيير طور الضوء بمقدار 180 درجة. ويعني انخفاض جهد نصف الموجة أن الجهد المنخفض فقط هو المطلوب لتحقيق تغيير ملحوظ في الطور الضوئي، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الجهاز للطاقة.
من حيث مجالات التطبيق، يُمكن استخدام مُعدّل الطور الجديد هذا على نطاق واسع في استشعار الألياف الضوئية، واتصالات الألياف الضوئية، وتأخير الطور (المُحوّل)، والاتصالات الكمومية. في استشعار الألياف الضوئية، يُحسّن مُعدّل الطور حساسية المستشعر ودقته، ويُحسّن سرعة الاتصال وكفاءة نقل البيانات. في اتصالات الألياف الضوئية، يُمكنه التحكم بدقة في اتجاه انتشار الضوء؛ وفي الاتصالات الكمومية، يُمكن استخدامه للتحكم في الحالات الكمومية ومعالجتها.
بشكل عام، يُوفر مُعدّل الطور الجديد وسائل تحكم بصري أكثر كفاءة ودقة، مما يُحدث تغييرات جذرية في العديد من المجالات. ونتوقع أن تشهد هذه التقنية مزيدًا من التطوير والتحسين في المستقبل، كاشفةً لنا المزيد من الأسرار البصرية.
وقت النشر: ١٧ أغسطس ٢٠٢٣