Elektrooptischer räumlicher Lichtmodulator aus einer technischen organischen Schicht

Abstrakt
„Maßgeschneiderte Nanostrukturen ermöglichen eine beliebige Kontrolle über die Eigenschaften des Lichts und finden Anwendung in der Bildgebung und Spektroskopie. Aktive Photonik kann weitere neue Wege in der Fernüberwachung, der virtuellen oder erweiterten Realität und der zeitaufgelösten Sensorik eröffnen. Nanomaterialien mit χ(2)-Nichtlinearitäten erreichen höchste Schaltgeschwindigkeiten. Aktuelle Demonstrationen erfordern typischerweise einen Kompromiss: Sie stützen sich entweder auf traditionelle χ(2)-Materialien, die geringe Nichtlinearitäten aufweisen, oder auf anwendungsspezifische Quantentopf-Heterostrukturen, die ein hohes χ(2) in einem schmalen Band aufweisen. Hier zeigen wir, dass ein dünner Film aus organischen elektrooptischen Molekülen JRD1 in Polymethylmethacrylat die gewünschten Vorzüge für aktive Freiraumoptiken vereint: breitbandige, rekordhohe Nichtlinearität (10–100-mal höher als herkömmliche Materialien bei Wellenlängen von 1100–1600 nm), a maßgeschneiderter nichtlinearer Tensor im Nanomaßstab sowie technische optische und elektronische Reaktionen. Wir demonstrieren eine Abstimmung optischer Resonanzen um Δλ = 11 nm bei Gleichspannungen und eine Modulation der übertragenen Intensität um bis zu 40 % bei Geschwindigkeiten bis zu 50 MHz. Wir realisieren 2 × 2 ein- und 1 × 5 mehrfarbige räumliche Lichtmodulatoren. Wir demonstrieren ihr Potenzial für Bildgebung und Fernerkundung. Die Kompatibilität mit kompakten Laserdioden, die erreichte Millimetergröße und der geringe Stromverbrauch sind weitere Schlüsselmerkmale für Laserentfernungsmessungen oder rekonfigurierbare Optiken.“

Finden Sie die Link zum technischen Dokument hier. Finden Sie die Harvard Artikel hier. Veröffentlicht 10/2021.

Benea-Chelmus, IC., Meretska, M.L., Elder, D.L. et al. Elektrooptischer räumlicher Lichtmodulator aus einer technischen organischen Schicht. Nat Commun 12, 5928 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26035-y