Onderzoekers van de School of Electrical Engineering van Aalto University hebben een nieuwe benadering ontwikkeld om de eigenschappen van een lichtstraal te regelen. Door de handigheid van de lichtstraal te gebruiken, bereikt de techniek aanzienlijk verbeterde prestaties samen met een compactere voetafdruk.

"Handigheid of chiraliteit is overal, van elektronen tot moleculen, van onze handen tot spiraalstelsels. Licht heeft ook handigheid. Onze modulatiemethode maakt gebruik van de handigheid van licht door bepaalde polarisaties te selecteren via de kristalstructuur van het materiaal in het apparaat. Het is een fundamenteel andere benadering dan eerdere methoden", zegt Yi Zhang, de postdoctoraal onderzoeker die de studie leidde.

Optische modulatoren worden gebruikt om de eigenschappen van een lichtstraal te manipuleren, zoals de intensiteit, fase of polarisatie. Schakelen tussen toestanden (bijvoorbeeld tussen instelbare en nulintensiteit) is een hoeksteen van optische technologieën, zoals glasvezelcommunicatie, op laser gebaseerde beeldschermen en optisch computergebruik.

Huidige optische modulatoren gebruiken voornamelijk elektrische of akoestische effecten om de eigenschappen van licht indirect te moduleren. "Deze twee traditionele optische modulatortechnologieën kunnen de eigenschappen van licht regelen met snelheden van nanoseconden. Onze volledig optische modulator, die een coherent optisch proces gebruikt, kan werken met femtoseconde-snelheden, of ongeveer een miljoen keer sneller", merkt Zhang op.

Zhang gelooft dat de technologie gemakkelijk kan worden overgedragen van laboratorium naar toepassing, waar het mogelijke verbeteringen biedt op een breed scala van gebieden, van glasvezel tot displaytechnologieën. "Het principe dat we hebben gebruikt om het licht sneller en efficiënter te moduleren, is vrij duidelijk en ik denk dat het zeer binnenkort kan worden toegepast", zegt Zhang.

Professor Zhipei Sun, de groepsleider, zegt dat "deze nieuwe methode veelbelovend is voor geavanceerde niet-lineaire optische apparaten, computers en kwantumtechnologieën. Het biedt ook extra materiaalkeuzes voor huidige apparaten, wat gunstig is voor bedrijven die optische modulatoren produceren. "

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Light:Science &Applications . + Verder verkennen

Demonstratie van een zeer efficiënte modulator met behulp van een organisch elektro-optisch polymeer voor zichtbaar licht