TPA-QCN se nanese z vakuumskim izparevanjem, da se tvori plast molekul, ki spontano prevzamejo želeno orientacijo. Ta poravnava mu zagotavlja optični nelinearni odziv drugega- reda, kar pomeni, da lahko svetlobni žarki medsebojno delujejo, ko gredo skozenj.
»Navdihnilo nas je čudovito delo, opravljeno na povsem drugem področju-organskih svetlečih-diod (OLED) za zaslone,« pravi Kéna-Cohen, profesor inženirske fizike, pa tudi kanadski raziskovalni katedra za fotoniko svetlobe-materije. "Raziskovalci so ugotovili, da se določeni razredi molekul samodejno poravnajo med izdelavo. V njihovem primeru to vodi do kopičenja napetosti, ki običajno škodi delovanju naprave. To kopičenje napetosti, ki zahteva, da se polarne molekule usmerijo vzdolž prednostne smeri, je bil prvi znak, da bi morali imeti možnost uporabljati podobne materiale za nelinearno optiko."
Pred nami so-nelinearne fotonske naprave drugega reda
Silicij je danes prevladujoča platforma za integrirano fotoniko, vendar ni primeren za izdelavo modulatorjev in ojačevalnikov. »Ena sestavina, ki siliciju manjka za izdelavo dobrih modulatorjev, je Pockelsov učinek, ki omogoča interakcijo neposrednega-električnega polja z električnim poljem pri optičnih frekvencah-in je dober primer nelinearnega optičnega učinka drugega-reda,« pojasnjuje Kéna-Cohen. "Parametrični ojačevalniki in oscilatorji se zanašajo na nelinearnosti drugega-reda. Za te vrste učinkov morajo inženirji uporabiti druge materiale, kot je litijev niobat, bodisi kot samostojne komponente ali iti skozi zapleten postopek integracije obeh."
Drugi koncept, vključen v načrtovanje nelinearnih fotonskih komponent drugega-reda, je zahteva po faznem ujemanju-fazna hitrost medsebojno delujočih svetlobnih valov se mora ujemati, da se izognemo uničujočim učinkom motenj. "Na žalost dejstvo, da imajo vsi materiali disperzijo, to samodejno prepreči, zato je treba za fazno ujemanje uporabiti pametne trike. Pri litijevem niobatu je običajni pristop uporaba elektrod vzdolž smeri širjenja za obračanje orientacije domene-ali poliranje električnega polja."
Prednosti: naneseno neposredno na-čip, dvolomnost
Timski pristop prinaša dve ključni prednosti. »Prvič, naše organske tanke plasti je mogoče nanesti neposredno na kateri koli čip z uporabo standardnih postopkov suhe izdelave-brez skrbi glede ujemanja mreže ali prenosa,« pravi Kéna-Cohen.
Drugič, njihovi filmi kažejo izjemno močno dvolomnost v primerjavi z večino običajnih fotonskih materialov. "Ta dvojni lom je tako močan, da nam omogoča fazno ujemanje 'brezplačno', če uporabljamo interakcije med različno polariziranimi načini, ker bodo različne polarizacije videle različne lomne indekse," pravi. "To pomeni, da lahko izdelamo zelo učinkovite naprave, ne da bi potrebovali elektrode za poliranje ali uporabo bolj zapletenih arhitektur."
Svoj pristop so uporabili za prikaz najpreprostejšega primera nelinearnega procesa drugega-reda: generiranje druge-harmonike, imenovano podvojitev frekvence. Da bi to naredili, so raziskovalci izdelali valovod, ki neprekinjeno{6}}valovno telekomunikacijsko svetlobo pretvori v vidno svetlobo (glejte spodnjo sliko).
Drugi koncept, vključen v načrtovanje nelinearnih fotonskih komponent drugega-reda, je zahteva po faznem ujemanju-fazna hitrost medsebojno delujočih svetlobnih valov se mora ujemati, da se izognemo uničujočim učinkom motenj. "Na žalost dejstvo, da imajo vsi materiali disperzijo, to samodejno prepreči, zato je treba za fazno ujemanje uporabiti pametne trike. Pri litijevem niobatu je običajni pristop uporaba elektrod vzdolž smeri širjenja za obračanje orientacije domene-ali poliranje električnega polja."
Prednosti: naneseno neposredno na-čip, dvolomnost
Timski pristop prinaša dve ključni prednosti. »Prvič, naše organske tanke plasti je mogoče nanesti neposredno na kateri koli čip z uporabo standardnih postopkov suhe izdelave-brez skrbi glede ujemanja mreže ali prenosa,« pravi Kéna-Cohen.
Drugič, njihovi filmi kažejo izjemno močno dvolomnost v primerjavi z večino običajnih fotonskih materialov. "Ta dvojni lom je tako močan, da nam omogoča fazno ujemanje 'brezplačno', če uporabljamo interakcije med različno polariziranimi načini, ker bodo različne polarizacije videle različne lomne indekse," pravi. "To pomeni, da lahko izdelamo zelo učinkovite naprave, ne da bi potrebovali elektrode za poliranje ali uporabo bolj zapletenih arhitektur."
Svoj pristop so uporabili za prikaz najpreprostejšega primera nelinearnega procesa drugega-reda: generiranje druge-harmonike, imenovano podvojitev frekvence. Da bi to naredili, so raziskovalci izdelali valovod, ki neprekinjeno{6}}valovno telekomunikacijsko svetlobo pretvori v vidno svetlobo (glejte spodnjo sliko).
