Dijital düzlemsel holografi - Digital planar holography

Dijital düzlemsel holografi (DPH) , entegre optikler için minyatür bileşenleri tasarlamak ve üretmek için bir yöntemdir . Bu Vladimir Yankov tarafından icat ve ilk DPH teknolojisinin özü bilgisayar tasarlanmış gömme 2003 yılında yayınlanan dijital hologramlar bir iç düzlemsel dalga kılavuzu . Işık, hologram düzlemi boyunca dikey olarak değil, yayılır ve uzun bir etkileşim yoluna izin verir. Uzun bir etkileşim yolunun faydaları, hacim veya kalın hologramlar tarafından uzun süredir kullanılmaktadır . Üretiminde yardımcı olan gömülü diyagrama daha kolay erişim için hologram sağlayıcısının düzlemsel konfigürasyonu.

Işık, bir kırılma indisi gradyanı ile dalga kılavuzlarında sınırlandırılabilir. Çekirdek kırılma indisi şekilde seçilmelidir bir kaplama tabaka (lar) ile çevrili bir çekirdek katmanında hafif yayılır, N çekirdek Kaplama daha büyük olan N kaplamaya : K çekirdek > N kaplı . Silindirik dalga kılavuzları (optik fiberler) , eksen boyunca tek boyutlu ışığın yayılmasına izin verir. Düzlemsel dalga kılavuzları , standart bir plaka üzerinde uygun bir kırılma indisi gradyanı ile şeffaf malzemelerin düz katmanlarının ardışık olarak biriktirilmesiyle üretilen, ışığı bir yönde (z ekseni) sınırlar ve diğer iki yönde (x ve y eksenleri) serbest yayılmaya izin verir.

Çekirdekte yayılan ışık dalgaları, her iki kaplama katmanına küçük bir dereceye kadar sızar. Kırılma indisi dalga yolunda modüle edilirse, verilen her dalga boyunun ışığı istenen noktaya yönlendirilebilir.

DPH teknolojisi veya Yankov hologramı, hafif işleme ve kontrol sağlayan düzlemsel bir dalga kılavuzu içindeki holografik nano yapıların tasarımını ve üretimini içerir. Çekirdek kırılma indisini modüle etmenin birçok yolu vardır, bunlardan en basiti, gerekli modeli nanolitografi araçlarıyla kazımaktır. Modülasyon, alt veya üst çekirdek yüzeyine veya her ikisine de dijital bir hologram yerleştirilerek oluşturulur. NOD ( Nano-Optic Devices, LLC (NOD) ) açıklamasına göre, standart litografik süreçler kullanılabilir, bu da seri üretimi basit ve ucuz hale getirir. Nano baskılama , DPH desenlerini imal etmenin başka bir uygulanabilir yöntemi olabilir.

Her bir DPH modeli, belirli bir uygulama için özelleştirilir ve bilgisayar tarafından oluşturulur. Belirli bir uygulama için maksimum verimlilik sağlayacak şekilde konumlandırılmış, her biri yaklaşık 100 nm genişliğinde çok sayıda nano oluktan oluşur.

Cihazlar standart gofretler üzerinde üretilmektedir; tipik cihazlardan biri aşağıda sunulmuştur (NOD web sitesinden). Nano-olukların sayısı (≥10 büyük iken 6 ), DPH cihazlarının tipik bir cihaz boyutu milimetre ölçeğinde. DPH'nin küçük ayak izi, kaba çoğullama çözücüler ve interferometreler gibi fotonik entegre devrelerin diğer öğeleriyle birleştirmeyi mümkün kılar .

Nano-Optic Devices, LLC (NOD) , DPH teknolojisini geliştirdi ve nano-spektrometreleri ticarileştirmek için uyguladı. Entegre optikte DPH için çok sayıda ek uygulama vardır .

NOD web sitesinden alınan aşağıdaki resimler , görünür bant (sağda) için bir DPH yapısını (solda) ve bir nano-spektrometre hologramını göstermektedir.

DPH Cihazları

Referanslar

  1. ^ Yankov, Vladimir; Babin, Sergey; Ivonin, Igor; Goltsov, İskender; Morozov, Anatolii; Polonskiy, Leonid; Spector, Michael; Talapov, Andrei; Kley, Ernst Bernhard (2003-08-14). "Dijital düzlemsel holografi ve ayrık dağılımlı çoklayıcı / çoklayıcı". WDM Communications III için Aktif ve Pasif Optik Bileşenler . 5246 . Uluslararası Optik ve Fotonik Topluluğu. s. 608–621. doi : 10.1117 / 12.511426 .
  2. ^ Yankov, Vladimir V .; Babin, Sergey; Ivonin, Igor; Goltsov, Alexander Yu; Morozov, Anatolii; Polonskiy, Leonid; Spector, Michael; Talapov, Andrei; Kley, Ernst-Bernhard (2003-06-17). "Entegre WDM cihazları için fotonik bant aralığı yarı kristaller". Fiber İletişim için Optik Cihazlar IV . 4989 . Uluslararası Optik ve Fotonik Topluluğu. s. 131–143. doi : 10.1117 / 12.488214 .
  3. ^ Calafiore, Giuseppe; Koshelev, İskender; Dhuey, Scott; Goltsov, İskender; Sasorov, Pavel; Babin, Sergey; Yankov, Vladimir; Cabrini, Stefano; Peroz, Christophe (2014-09-12). "Çip üzerinde spektroskopi için holografik düzlemsel ışık dalgası devresi" . Işık: Bilim ve Uygulamalar . 3 (9): e203. doi : 10.1038 / lsa.2014.84 .
  4. ^ Koshelev, A .; Calafiore, G .; Peroz, C .; Dhuey, S .; Cabrini, S .; Sasorov, P .; Goltsov, A .; Yankov, V. (2014-10-01). "Yonga üzerinde spektrometre ve lazer spektrum izleme için Young interferometrelerinin kombinasyonu". Optik Harfler . 39 (19): 5645–5648. doi : 10.1364 / ol.39.005645 . ISSN   1539-4794 . PMID   25360949 .