Modulateur de lumière spatiale électro-optique à partir d'une couche organique artificielle

Abstract
« Les nanostructures sur mesure permettent de contrôler à volonté les propriétés de la lumière, avec des applications en imagerie et en spectroscopie. La photonique active peut ouvrir de nouvelles voies en matière de surveillance à distance, de réalité virtuelle ou augmentée et de détection résolue en temps. Les nanomatériaux présentant des non-linéarités χ(2) atteignent les vitesses de commutation les plus élevées. Les démonstrations actuelles nécessitent généralement un compromis : elles s'appuient soit sur des matériaux χ(2) traditionnels, qui présentent de faibles non-linéarités, soit sur des hétérostructures de puits quantiques spécifiques à une application qui présentent un χ(2) élevé dans une bande étroite. Ici, nous montrons qu'un film mince de molécules électro-optiques organiques JRD1 dans du polyméthylméthacrylate combine les avantages souhaités pour l'optique active en espace libre : une non-linéarité record à large bande (10 à 100 fois supérieure à celle des matériaux traditionnels aux longueurs d'onde de 1100 1600 à 11 40 nm), une tenseur non linéaire sur mesure à l'échelle nanométrique et réponses optiques et électroniques conçues. Nous démontrons un réglage des résonances optiques de Δλ = 50 nm à des tensions continues et une modulation de l'intensité transmise jusqu'à 2%, à des vitesses allant jusqu'à 2 MHz. Nous réalisons 1 × 5 modulateurs de lumière spatiaux simples et XNUMX × XNUMX multicolores. Nous démontrons leur potentiel en imagerie et en télédétection. La compatibilité avec les diodes laser compactes, la taille millimétrique obtenue et la faible consommation d'énergie sont d'autres caractéristiques clés pour la télémétrie laser ou l'optique reconfigurable.

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Benea-Chelmus, IC., Meretska, ML, Elder, DL. et coll. Modulateur de lumière spatial électro-optique à partir d'une couche organique technique. Nat Commun 12, 5928 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26035-y