Томские ученые разработали технологию создания элементов управления оптическим излучением
Исследователи Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разработали и запатентовали новый способ формирования волноводных, пространственно-неоднородных и дифракционных структур в электрооптических кристаллах. Ученые получили патент как на сам способ, так и на устройство для создания элементов управления оптическим излучением. Изобретение может быть использовано при изготовлении интегрально-оптических элементов для приборов фотоники.
На сегодняшний день известны различные методы формирования волноводных и дифракционных структур в электрооптических кристаллах. Это диффузионные методы, ионная имплантация, фотолитография или механическое воздействие. Томские ученые взяли за основу метод лазерного излучения (лазерного индуцирования), который обладает рядом достоинств, хотя и требует дополнительных исследований.
«В настоящее время во всем мире значительная часть информации передается, принимается и обрабатывается в оптическом диапазоне при помощи таких устройств, как делители мощности, фильтры, преобразователи частоты и модуляторы световых полей, которые могут быть реализованы на основе электрооптических кристаллов. Основными элементами в конструкции таких устройств являются волноводные и дифракционные структуры. В связи с этим исследуются и разрабатываются различные способы, которые позволяют создавать эти элементы в электрооптических кристаллах, например таких как ниобат лития или титанил-фосфат калия», — рассказал один из авторов разработки, доцент кафедры сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники ТУСУР Александр Безпалый.
По словам ученого, основные сложности связаны с формированием оптического барьера, ограничивающего распространение света по двум пространственным координатам. Такой подход требует высокоточного и дорогостоящего оборудования, что существенно усложняет технологическую реализацию метода лазерного индуцирования. Одним из решений этой задачи является формирование приповерхностных слоев, которые позволяют создавать волноводные, пространственно-неоднородные и дифракционные структуры в планарном исполнении.
Разработчики уже провели исследования с кристаллическими образцами ниобата лития, легированными медью и железом. Авторы надеются, что предложенный ими подход поможет внести вклад в разработку элементной базы интегрально-оптических устройств.