TPA-QCN didepositkan melalui penyejatan vakum untuk membentuk lapisan molekul yang secara spontan menggunakan orientasi pilihan. Penjajaran ini menyediakannya dengan -tindak balas optik tak linear tertib kedua, yang bermaksud pancaran cahaya boleh berinteraksi semasa melaluinya.
"Kami telah diilhamkan oleh kerja indah yang dilakukan dalam bidang-cahaya organik-diod pemancar (OLED) yang sama sekali berbeza untuk paparan," kata Kéna-Cohen, seorang profesor fizik kejuruteraan, serta Pengerusi Penyelidikan Kanada dalam Light-Matter Photonics. "Penyelidik menyedari bahawa kelas molekul tertentu diselaraskan secara automatik semasa fabrikasi. Dalam kes mereka, ini membawa kepada pembentukan voltan yang biasanya menjejaskan prestasi peranti. Pembentukan voltan ini, yang memerlukan molekul kutub untuk berorientasikan sepanjang arah keutamaan, adalah tanda pertama bahawa kita sepatutnya dapat menggunakan bahan serupa untuk optik tak linear."
Kedua-pesan peranti fotonik tak linear ke hadapan
Silikon ialah platform dominan untuk fotonik bersepadu hari ini, tetapi ia tidak baik untuk fabrikasi modulator dan penguat. "Satu bahan silikon kurang menghasilkan modulator yang baik ialah kesan Pockels, yang membenarkan-medan elektrik semasa berinteraksi dengan medan elektrik pada frekuensi optik-dan ia merupakan contoh yang baik bagi kesan optik tak linear tertib-kedua," jelas Kéna-Cohen. "Penguat dan pengayun parametrik bergantung pada -tak linear tertib kedua. Untuk jenis kesan ini, jurutera perlu menggunakan bahan lain seperti litium niobate sama ada sebagai komponen kendiri atau melalui proses kompleks untuk menyepadukan kedua-duanya."
Konsep lain yang terlibat dalam reka bentuk komponen fotonik tak linear-tertib kedua ialah keperluan pemadanan fasa-halaju fasa gelombang cahaya yang berinteraksi perlu dipadankan untuk mengelakkan kesan gangguan yang merosakkan. "Malangnya, hakikat bahawa semua bahan mempunyai penyebaran secara automatik menghalang perkara ini, jadi helah pintar perlu digunakan untuk pemadanan fasa. Dalam litium niobate, pendekatan biasa ialah menggunakan elektrod di sepanjang arah perambatan untuk membalikkan orientasi domain-aka poling medan elektrik."
Kelebihan: Didepositkan pada-cip terus, birefringence
Pendekatan pasukan membawa dua kelebihan utama. "Pertama, filem nipis organik kami boleh didepositkan terus ke mana-mana cip dengan menggunakan proses fabrikasi kering standard-tanpa perlu risau tentang padanan atau pemindahan kekisi," kata Kéna-Cohen.
Kedua, filem mereka menunjukkan birefringence yang sangat kuat berbanding dengan kebanyakan bahan fotonik biasa. "Birefringence ini sangat kuat sehingga membolehkan kami membuat fasa padanan 'secara percuma' jika kami menggunakan interaksi antara mod terpolarisasi yang berbeza, kerana polarisasi yang berbeza akan melihat indeks biasan yang berbeza, " katanya. "Ini bermakna kita boleh merekayasa peranti yang sangat cekap, tanpa memerlukan elektrod untuk poling atau perlu menggunakan seni bina yang lebih rumit."
Mereka menggunakan pendekatan mereka untuk menunjukkan contoh termudah proses tak linear-tertib kedua: Kedua-penjanaan harmoni, aka penggandaan kekerapan. Untuk melakukannya, penyelidik mencipta pandu gelombang yang menukar-cahaya telekom gelombang berterusan kepada cahaya boleh dilihat (lihat rajah di bawah).
Konsep lain yang terlibat dalam reka bentuk komponen fotonik tak linear-tertib kedua ialah keperluan pemadanan fasa-halaju fasa gelombang cahaya yang berinteraksi perlu dipadankan untuk mengelakkan kesan gangguan yang merosakkan. "Malangnya, hakikat bahawa semua bahan mempunyai penyebaran secara automatik menghalang perkara ini, jadi helah pintar perlu digunakan untuk pemadanan fasa. Dalam litium niobate, pendekatan biasa ialah menggunakan elektrod di sepanjang arah perambatan untuk membalikkan orientasi domain-aka poling medan elektrik."
Kelebihan: Didepositkan pada-cip terus, birefringence
Pendekatan pasukan membawa dua kelebihan utama. "Pertama, filem nipis organik kami boleh didepositkan terus ke mana-mana cip dengan menggunakan proses fabrikasi kering standard-tanpa perlu risau tentang padanan atau pemindahan kekisi," kata Kéna-Cohen.
Kedua, filem mereka menunjukkan birefringence yang sangat kuat berbanding dengan kebanyakan bahan fotonik biasa. "Birefringence ini sangat kuat sehingga membolehkan kami membuat fasa padanan 'secara percuma' jika kami menggunakan interaksi antara mod terpolarisasi yang berbeza, kerana polarisasi yang berbeza akan melihat indeks biasan yang berbeza, " katanya. "Ini bermakna kita boleh merekayasa peranti yang sangat cekap, tanpa memerlukan elektrod untuk poling atau perlu menggunakan seni bina yang lebih rumit."
Mereka menggunakan pendekatan mereka untuk menunjukkan contoh termudah proses tak linear-tertib kedua: Kedua-penjanaan harmoni, aka penggandaan kekerapan. Untuk melakukannya, penyelidik mencipta pandu gelombang yang menukar-cahaya telekom gelombang berterusan kepada cahaya boleh dilihat (lihat rajah di bawah).
