TPA-QCN jiġi depożitat permezz ta' evaporazzjoni bil-vakwu biex jifforma saff ta' molekuli li spontanjament jadottaw orjentazzjoni preferuta. Dan l-allinjament jipprovdiha b'rispons ottiku mhux lineari tat-tieni-ordni, li jfisser li r-raġġi tad-dawl jistgħu jinteraġixxu waqt li jgħaddu minnha.
"Konna ispirati minn xogħol sabiħ li qed isir f'qasam kompletament differenti-dijodi li jarmu d-dawl organiku- (OLEDs) għall-wirjiet," tgħid Kéna-Cohen, professur tal-fiżika tal-inġinerija, kif ukoll il-President tar-Riċerka tal-Kanada fil--Matter Photonics. "Ir-riċerkaturi indunaw li ċerti klassijiet ta 'molekuli jallinjaw awtomatikament matul il-fabbrikazzjoni. Fil-każ tagħhom, dan iwassal għall-akkumulazzjoni ta' vultaġġ li tipikament iweġġa' l-prestazzjoni tal-apparat. Din l-akkumulazzjoni ta 'vultaġġ, li teħtieġ li molekuli polari jorjentaw tul direzzjoni preferenzjali, kien l-ewwel sinjal li għandna nkunu nistgħu nużaw materjali simili għal ottika mhux lineari."
It-tieni-ordna tagħmir fotoniku mhux lineari 'l quddiem
Is-silikon huwa l-pjattaforma dominanti għall-fotonika integrata llum, iżda mhux tajjeb għall-fabbrikazzjoni ta 'modulaturi u amplifikaturi. "Ingredjent wieħed li jonqos is-silikon biex jagħmel modulaturi tajbin huwa l-effett Pockels, li jippermetti kamp elettriku ta' kurrent dirett-interazzjoni ma' kamp elettriku fi frekwenzi ottiċi-u huwa eżempju tajjeb ta' effett ottiku mhux lineari tat-tieni-ordni," tispjega Kéna-Cohen. "L-amplifikaturi u l-oxxillaturi parametriċi jiddependu fuq nonlinearities tat-tieni -ordni. Għal dawn it-tipi ta 'effetti, l-inġiniera jeħtieġ li jużaw materjali oħra bħal niobat tal-litju jew bħala komponenti waħedhom jew jgħaddu mill-proċess kumpless tal-integrazzjoni tat-tnejn."
Kunċett ieħor involut fid-disinn ta' komponenti fotoniċi mhux lineari tat-tieni-ordni huwa rekwiżit ta' tqabbil tal-fażi-il-veloċità tal-fażi tal-mewġ tad-dawl li jinteraġixxu jeħtieġ li taqbel biex jiġu evitati effetti distruttivi ta' interferenza. "Sfortunatament, il-fatt li l-materjali kollha għandhom dispersjoni awtomatikament jipprevjeni dan, għalhekk tricks għaqlija jeħtieġ li jintużaw għat-tqabbil tal-fażi. Fil niobat tal-litju, approċċ komuni huwa li tuża elettrodi tul id-direzzjoni tal-propagazzjoni biex taqleb l-orjentazzjoni tad-dominju -aka poling tal-kamp elettriku."
Vantaġġi: Iddepożitat fuq-ċippa direttament, birefringence
L-approċċ tat-tim iġib żewġ vantaġġi ewlenin. "L-ewwel, il-films irqaq organiċi tagħna jistgħu jiġu ddepożitati direttament fuq kwalunkwe ċippa bl-użu ta 'proċessi standard ta' fabbrikazzjoni niexfa-mingħajr ma tinkwieta dwar it-tqabbil jew it-trasferiment tal-kannizzata," tgħid Kéna-Cohen.
It-tieni, il-films tagħhom juru birefringence estremament qawwija meta mqabbla mal-aktar materjali fotoniċi komuni. "Din il-birefringence hija tant b'saħħitha li tippermettilna li nqabblu f'fażi "b'xejn" jekk nużaw interazzjonijiet bejn modi polarizzati differenti, minħabba li l-polarizzazzjonijiet differenti se jaraw indiċi refrattivi differenti," jgħid. "Dan ifisser li nistgħu nħeġġu apparat effiċjenti ħafna, mingħajr ma neħtieġu elettrodi għall-poling jew li jkollna nużaw arkitetturi aktar ikkumplikati."
Huma użaw l-approċċ tagħhom biex juru l-aktar eżempju sempliċi ta' proċess mhux lineari tat-tieni-ordni: It-tieni-ġenerazzjoni armonika, magħrufa wkoll bħala l-irduppjar tal-frekwenza. Biex jagħmlu dan, ir-riċerkaturi ffabbrikaw waveguide li tikkonverti dawl kontinwu tat-telekomunikazzjoni tal-mewġ f'dawl viżibbli (ara l-figura hawn taħt).
Kunċett ieħor involut fid-disinn ta' komponenti fotoniċi mhux lineari tat-tieni-ordni huwa rekwiżit ta' tqabbil tal-fażi-il-veloċità tal-fażi tal-mewġ tad-dawl li jinteraġixxu jeħtieġ li taqbel biex jiġu evitati effetti distruttivi ta' interferenza. "Sfortunatament, il-fatt li l-materjali kollha għandhom dispersjoni awtomatikament jipprevjeni dan, għalhekk tricks għaqlija jeħtieġ li jintużaw għat-tqabbil tal-fażi. Fil niobat tal-litju, approċċ komuni huwa li tuża elettrodi tul id-direzzjoni tal-propagazzjoni biex taqleb l-orjentazzjoni tad-dominju -aka poling tal-kamp elettriku."
Vantaġġi: Iddepożitat fuq-ċippa direttament, birefringence
L-approċċ tat-tim iġib żewġ vantaġġi ewlenin. "L-ewwel, il-films irqaq organiċi tagħna jistgħu jiġu ddepożitati direttament fuq kwalunkwe ċippa bl-użu ta 'proċessi standard ta' fabbrikazzjoni niexfa-mingħajr ma tinkwieta dwar it-tqabbil jew it-trasferiment tal-kannizzata," tgħid Kéna-Cohen.
It-tieni, il-films tagħhom juru birefringence estremament qawwija meta mqabbla mal-aktar materjali fotoniċi komuni. "Din il-birefringence hija tant b'saħħitha li tippermettilna li nqabblu f'fażi "b'xejn" jekk nużaw interazzjonijiet bejn modi polarizzati differenti, minħabba li l-polarizzazzjonijiet differenti se jaraw indiċi refrattivi differenti," jgħid. "Dan ifisser li nistgħu nħeġġu apparat effiċjenti ħafna, mingħajr ma neħtieġu elettrodi għall-poling jew li jkollna nużaw arkitetturi aktar ikkumplikati."
Huma użaw l-approċċ tagħhom biex juru l-aktar eżempju sempliċi ta' proċess mhux lineari tat-tieni-ordni: It-tieni-ġenerazzjoni armonika, magħrufa wkoll bħala l-irduppjar tal-frekwenza. Biex jagħmlu dan, ir-riċerkaturi ffabbrikaw waveguide li tikkonverti dawl kontinwu tat-telekomunikazzjoni tal-mewġ f'dawl viżibbli (ara l-figura hawn taħt).
