Caratterizzazione di anisotropi Leaky modalità modulatori per Holovideo

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di caratterizzare in modo riproducibile i modulatori di luce spaziale mappando la loro risposta in frequenza all'uscita angolare. Questo metodo aiuta a fornire i dati vitali necessari per rispondere a domande chiave nel campo dell'elettroolografia, come l'identificazione delle transizioni guidate in modalità di perdita e i requisiti di ottimizzazione. Il vantaggio principale di questa tecnica è che separa chiaramente le transizioni di modalità leaky e ci consente di ottenere rapidamente informazioni ripetibili sulla loro linearità, intensità relativa, diffusione angolare e frequenza operativa.

Una dimostrazione visiva di questo processo è fondamentale poiché l'allineamento e l'accoppiamento del prisma si basano entrambi su segnali visivi difficili da spiegare. Per caratterizzare il dispositivo, prepararsi prima a montarlo su una scheda di breakout a radiofrequenza. Tieni pronto un dispositivo, una scheda di breakout RF e tre vetrini per creare una piattaforma di montaggio.

Un vetrino è più grande degli altri due. Costituirà la base della piattaforma a forma di U. Inizia a lavorare con il vetrino più grande.

Posiziona una generosa goccia di supercolla sul quarto più a sinistra della dimensione più lunga di una diapositiva. Quindi, orientare una diapositiva più piccola in modo che la sua dimensione più lunga sia perpendicolare a quella della prima diapositiva. Allinea i bordi sinistri delle due diapositive in modo che gli angoli inferiori sinistri si sovrappongano.

Metterli a contatto e applicare una pressione decisa e uguale sui vetrini fino a quando la colla non si solidifica. Ripetere i passaggi analoghi per il lato destro. Ciò si tradurrà in una struttura a forma di U.

Per montare il dispositivo, applicare del nastro biadesivo alla piattaforma al centro dell'U.Ora, lavorare con il modulatore di modalità leaky da caratterizzare. Verificare che il dispositivo abbia le estremità lucidate e sia pronto per l'uso. Quindi, posiziona il dispositivo sopra il nastro che è già sulla piattaforma.

Montarlo in modo che l'estremità del dispositivo sporga dall'estremità della piattaforma di montaggio per evitare di interferire con il percorso della luce. A questo punto, montare la scheda di breakout RF. Montare la scheda di breakout in modo che non si trovi nel percorso del raggio della luce in uscita dal dispositivo.

Il passo successivo è l'incollaggio dei fili. Questo è il dispositivo e la scheda di breakout dopo che sono stati collegati a filo. Ora, seleziona un prisma appropriato per tagliare la luce nel dispositivo e usa l'alcol isopropilico per pulire la superficie che sarà a contatto con il dispositivo.

Inoltre, pulire la superficie di contatto del dispositivo. Quindi, posizionare il prisma sul dispositivo in modo che sia centrato sul canale del dispositivo da testare. Continuare utilizzando un meccanismo di bloccaggio per premere saldamente la parte inferiore del prisma contro la parte superiore del dispositivo, accoppiando gli elementi.

Il meccanismo di bloccaggio deve premere saldamente la parte inferiore del prisma contro la parte superiore del dispositivo e un accoppiamento riuscito produrrà un punto bagnato all'interfaccia. Se visto con l'angolazione corretta, il punto bagnato rifletterà un arcobaleno di colori. Il passo successivo è quello di utilizzare l'apparato di caratterizzazione.

L'apparato ha tre sorgenti laser, rossa, verde e blu, a un'estremità. La luce dei laser passa prima attraverso un attenuatore variabile, quindi una piastra a semionda, seguita da un'apertura variabile e, infine, una lente di messa a fuoco. La luce focalizzata cade sul prisma del campione che verrà montato su questo stadio di rotazione.

Questo schema fornisce una panoramica degli elementi ottici, dello stadio di rotazione e dell'elettronica. Una volta che la luce è entrata nel dispositivo, l'ingresso di un segnale a radiofrequenza genera onde acustiche superficiali. Questi fanno sì che la luce esca con un angolo controllabile in frequenza e cada su un misuratore di potenza.

Configura gli strumenti per raccogliere dati su una gamma di frequenze e posizioni. Montare il dispositivo con il prisma e il supporto sulla piattaforma di rotazione. Posizionare il gruppo in modo che la luce proveniente dalla lente di messa a fuoco incontri prima il prisma.

Per allineare il dispositivo, accendere prima il laser e regolare l'attenuatore fino a quando l'intensità della luce diffusa non è confortevole per l'occhio. Quindi, posizionare un polarizzatore nel percorso del raggio dopo la piastra a semionda. Orientalo in modo che blocchi la luce polarizzata orizzontalmente.

Ruotare la piastra a semionda per ottenere la massima attenuazione della luce laser. Una volta ottenuto ciò, rimuovere il polarizzatore. Ora, torna alla piattaforma di rotazione per ruotarla manualmente.

Regolarlo in modo che la luce laser si trovi all'angolo di ingresso corretto rispetto alla superficie superiore del dispositivo. Allineare il prisma utilizzando il tavolino di traslazione lineare sopra il tavolino di rotazione. Regolare l'allineamento fino a quando il punto focale della luce laser passa attraverso l'angolo di 90 gradi del prisma.

A questo punto, effettuare regolazioni fini della fase di rotazione per ottenere l'accoppiamento. Monitorare il dispositivo. Quando la guida d'onda inizia ad accoppiarsi, nella guida d'onda appare una caratteristica striscia di luce dovuta alla dispersione.

Un altro modo per verificare l'accoppiamento è quello di far cadere la luce in uscita dal dispositivo su un piano posteriore. Sul piano posteriore, confermare la presenza di linee modali caratteristiche della luce. Si tratta di vari modi elettrici trasversali.

Una volta rilevato l'accoppiamento, regolare con precisione gli stadi di rotazione e traslazione per aumentare l'accoppiamento evanescente. Successivamente, prepara il cavo che collega la scheda di breakout all'amplificatore e al generatore di segnali. Effettuare il collegamento all'ingresso del segnale della scheda di breakout.

Continuare accendendo sia il generatore di segnale a radiofrequenza che l'amplificatore. Qui è utile fare un test preliminare del dispositivo. Sposta la frequenza da 400 megahertz a 600 megahertz e controlla la luce deviata.

Prima di continuare, liberare il percorso del raggio e assicurarsi che il misuratore di potenza sia in posizione. Quindi, torna all'attenuatore nel percorso ottico. Lì, annullare qualsiasi attenzione implementata per la sicurezza durante l'allineamento.

Infine, utilizzare una scatola otticamente isolante per coprire l'intero apparato di caratterizzazione per tutta la durata dell'esperimento. Utilizzare il software di controllo dello strumento per eseguire l'apparato di caratterizzazione. Questo esperimento utilizza la visualizzazione lab, eseguendo un programma di test personalizzato.

Dopo aver inserito i parametri di test, eseguire il programma. L'esecuzione dello script dovrebbe richiedere meno di cinque minuti. Durante il test, produrrà un grafico che può essere manipolato.

Verranno salvati sia il grafico che i dati. Questi dati, raccolti prima che il dispositivo fosse confezionato, sono per un analizzatore di film sottile commerciale. L'asse verticale è l'intensità del laser.

L'asse orizzontale è una misura della rotazione del dispositivo. I due cali corrispondono agli angoli in cui una modalità guidata consente alla luce di entrare nella guida d'onda e uscire all'estremità del dispositivo, evitando così la riflessione nel misuratore di potenza. Questi dati sulla potenza ottica, raccolti dopo il confezionamento, provengono dall'apparato di caratterizzazione.

Il grafico è il risultato della scansione dell'ingresso di radiofrequenza in megahertz e della posizione del misuratore di potenza in millimetri. La proiezione dei dati sull'asse Y fornisce la risposta in frequenza del dispositivo. La proiezione sull'asse X fornisce l'intervallo dell'emissione luminosa diffratta.

La pendenza dei dati nel piano XY fornisce un'idea della linearità della scansione. Questo grafico combina i dati grezzi di diversi esperimenti in tutte e tre le lunghezze d'onda per le modalità guidate TE 1. Se la risposta per ciascun colore è adiacente in frequenza e sovrapposta in angolo, il dispositivo è appropriato per il controllo della frequenza del colore.

Una volta padroneggiata, una caratterizzazione completa in luce rossa, verde e blu per un singolo canale richiede 30 minuti. Naturalmente, le immagini ad alta risoluzione richiedono più tempo. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo dell'elettroolografia per esplorare il multiplexing a divisione di frequenza nei modulatori di luce spaziale a guida d'onda.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come caratterizzare i modulatori spaziali in modo ripetibile. Ciò include il corretto accoppiamento del prisma, l'allineamento e le procedure di test.