EO المغيرالسلسلة: السرعة العالية ، الجهد المنخفض ، صغير الحجم الليثيوم نيوبت جهاز التحكم في استقطاب الفيلم الرقيق
موجات الضوء في الفضاء الحرة (وكذلك الموجات الكهرومغناطيسية للترددات الأخرى) هي موجات القص ، واتجاه اهتزاز الحقول الكهربائية والمغناطيسية له اتجاهات مختلفة محتملة في المقطع العرضي بشكل عمودي على اتجاه الانتشار ، وهو خاصية استقطاب الضوء. الاستقطاب له قيمة تطبيق مهمة في مجالات التواصل البصري المتماسك ، والكشف الصناعي ، والطيد الحيوي ، والاستشعار عن بعد الأرض ، والجيش الحديث ، والطيران والمحيط.
في الطبيعة ، من أجل التنقل بشكل أفضل ، تطورت العديد من الكائنات الحية الأنظمة البصرية التي يمكن أن تميز استقطاب الضوء. على سبيل المثال ، يحتوي النحل على خمسة عيون (ثلاث عيون واحدة ، عينان مركبتان) ، كل منهما يحتوي على 6300 عيون صغيرة ، مما يساعد النحل على الحصول على خريطة لاستقطاب الضوء في جميع الاتجاهات في السماء. يمكن للنحل استخدام خريطة الاستقطاب لتحديد موقع الأنواع الخاصة به وقيادته بدقة إلى الزهور التي يجدها. لا يملك البشر أعضاء فسيولوجية مماثلة للنحل لاستسلام استقطاب الضوء ، ويحتاجون إلى استخدام المعدات الاصطناعية لتلبية استقطاب الضوء والتعامل معه. مثال نموذجي هو استخدام النظارات الاستقطابية لتوجيه الضوء من الصور المختلفة إلى العيون اليسرى واليمنى في الاستقطاب العمودي ، وهو مبدأ الأفلام ثلاثية الأبعاد في السينما.
إن تطوير أجهزة التحكم في الاستقطاب البصرية عالية الأداء هو المفتاح لتطوير تكنولوجيا تطبيق الضوء المستقطب. تشمل أجهزة التحكم في الاستقطاب النموذجية مولد حالة الاستقطاب ، ومحلل المستنقعات ، ومحلل الاستقطاب ، ومراقب الاستقطاب ، وما إلى ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تتقدم تكنولوجيا معالجة الاستقطاب البصرية التقدم والتكامل بعمق في عدد من المجالات الناشئة ذات الأهمية الكبيرة.
أخذالتواصل البصريعلى سبيل المثال ، مدفوعًا بالطلب على نقل البيانات الضخم في مراكز البيانات ، مسافة طويلة متماسكةبصريتنتشر تكنولوجيا الاتصالات تدريجياً إلى تطبيقات ربط قصيرة المدى والتي تكون حساسة للغاية للتكاليف والاستهلاك للطاقة ، ويمكن أن يؤدي استخدام تقنية معالجة الاستقطاب إلى تقليل تكلفة أنظمة الاتصال البصرية المتماسكة قصيرة المدى بشكل فعال. ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، يتم تحقيق التحكم في الاستقطاب بشكل أساسي من خلال المكونات البصرية المنفصلة ، مما يقيد بشكل خطير تحسين الأداء وتقليل التكلفة. مع التطور السريع لتكنولوجيا التكامل الإلكترونية البصرية ، تعد التكامل والرقائق اتجاهات مهمة في التطوير المستقبلي لأجهزة التحكم في الاستقطاب البصرية.
ومع ذلك ، فإن أدلة الموجات البصرية المحضرة في بلورات نيوبات الليثيوم التقليدية لها عيوب تباين مؤشر الانكسار الصغير وقدرة رابط المجال البصري الضعيف. من ناحية ، يكون حجم الجهاز كبيرًا ، ومن الصعب تلبية احتياجات تطوير التكامل. من ناحية أخرى ، يكون التفاعل الكهربي ضعيف ، وجهد القيادة للجهاز مرتفع.
في السنوات الأخيرة ،الأجهزة الضوئيةاستنادًا إلى أن مواد الأفلام الرقيقة الليثيوم نيوبت أحرز تقدمًا تاريخيًا ، وحقق سرعات أعلى وخفض الفولتية الدافعة من التقليديةالأجهزة الضوئية الليثيوم نيوبت، لذلك يتم تفضيلها من قبل الصناعة. في الأبحاث الحديثة ، يتم تحقيق رقاقة التحكم في الاستقطاب البصري المتكامل على منصة التكامل الضوئي للفيلم الليثيوم النيووبت ، بما في ذلك مولد الاستقطاب ، ومحلل الاستقطاب ، ووحدة تحكم الاستقطاب وغيرها من الوظائف الرئيسية. المعلمات الرئيسية لهذه الرقائق ، مثل سرعة توليد الاستقطاب ، ونسبة انقراض الاستقطاب ، وسرعة اضطراب الاستقطاب ، وسرعة القياس ، قد سجلت سجلات عالمية جديدة ، وأظهرت أداءً ممتازًا في السرعة العالية ، والتكلفة المنخفضة ، ولا توجد فقدان تعديل طفيلي ، وجهد محرك منخفض. نتائج البحث لأول مرة تدرك سلسلة من الأداء العاليالليثيوم نيوبتأجهزة التحكم في الاستقطاب البصري فيلما ، والتي تتكون من وحدتين أساسيتين: 1. دوران الاستقطاب/الخائن ، 2. مقياس التداخل Mach-Zindel (شرح>) ، كما هو موضح في الشكل 1.
وقت النشر: ديسمبر -26-2023