Ett schema över perfekt olinjär modulering med användning av kirala ljusstrålar. Kredit:Yi Zhang / Aalto University
Forskare vid Aalto-universitetets School of Electrical Engineering har utvecklat en ny metod för att kontrollera egenskaperna hos en ljusstråle. Genom att använda ljusstrålens handenhet uppnår tekniken avsevärt förbättrad prestanda tillsammans med ett mer kompakt fotavtryck.
"Handhet eller kiralitet finns överallt, från elektroner till molekyler, från våra händer till spiralgalaxer. Ljus har också handenhet. Vår moduleringsmetod använder ljusets handedness genom att välja vissa polarisationer via kristallstrukturen hos materialet i enheten. Det är en fundamentalt annorlunda tillvägagångssätt från tidigare metoder", säger Yi Zhang, postdoktorn som ledde studien.
Optiska modulatorer används för att manipulera egenskaperna hos en ljusstråle, såsom dess intensitet, fas eller polarisation. Växling mellan tillstånd (till exempel mellan justerbar och noll intensitet) är en hörnsten i optisk teknik, såsom fiberoptisk kommunikation, laserbaserade skärmar och optisk datoranvändning.
Nuvarande optiska modulatorer använder huvudsakligen elektriska eller akustiska effekter för att modulera ljusets egenskaper indirekt. "Dessa två traditionella optiska modulatorteknologier kan styra ljusets egenskaper vid nanosekundshastigheter. Vår helt optiska modulator, som använder en koherent optisk process, kan arbeta med femtosekundshastigheter, eller ungefär en miljon gånger snabbare," noterar Zhang.
Zhang tror att tekniken kommer att vara lätt att överföra från labb till applikation, där den erbjuder möjliga förbättringar inom ett brett spektrum av områden, från fiberoptik till displayteknik. "Principen vi använde för att modulera ljuset snabbare och mer effektivt är ganska tydlig, och jag tror att den skulle kunna tillämpas mycket snart", säger Zhang.
Professor Zhipei Sun, gruppledaren, säger att "denna nya metod har ett stort löfte för avancerade olinjära optiska enheter, datorer och kvantteknologier. Den ger också extra val av material för nuvarande enheter, vilket är fördelaktigt för företag som producerar optiska modulatorer. "
Studien publicerades i tidskriften Light:Science &Applications . + Utforska vidare
