Лазерный мир

Основанная на чипе SEEOR технология отклонения луча предлагает альтернативу «неэффективным» механическим сканерам.

Превосходный драйвер: чипы с управляемым исчезающим электрополем оптическим рефрактором (SEEOR).

Ученые из Лаборатории морских исследований США (U.S. Naval Research Laboratory) продемонстрировали немеханическую технологию управления лучом на основе чипов, которая предлагает альтернативу механическим лазерным сканерам в стиле «коробки с гироскопами», которые, по словам команды, являются «дорогостоящими, громоздкими и часто ненадежными и неэффективными».
Микросхема, известная как управляемый электроразрешающий оптический рефрактор или SEEOR, воспринимает лазерный луч в среднем инфракрасном диапазоне (MWIR) в качестве входного сигнала и направляет пучок в двух измерениях на выход без использования механических устройств — демонстрируя улучшенные управление и более высокие скорости сканирования, чем обычные методы.

Более подробная информация об этом исследовании опубликована в выпуске журнала Оптического общества Америки в декабре 2018 года.

«Учитывая малые размеры, вес и энергопотребление и возможность непрерывного рулевого управления, эта технология представляет собой перспективный путь для технологий управления лучом MWIR», — сказал Джесси Франц, физик-исследователь, отдел оптических наук NRL. «Расположение в спектральном диапазоне MWIR демонстрирует полезный потенциал в самых разных областях, таких как химическое зондирование и мониторинг выбросов из отходов, нефтеперерабатывающих заводов и других промышленных объектов».

Оптический волновод
SEEOR основан на оптическом волноводе, который концентрирует свет в наборе тонких слоев общей толщиной менее 10 мкм. Лазерный свет проникает через одну грань и перемещается в ядро волновода. В волноводе часть света расположена в слое жидкого кристалла (LC) поверх сердечника. Напряжение, прикладываемое к LC через ряд электродов, изменяет показатель преломления в частях волновода, делая его действующим как переменная призма. Эти изменения показателя преломления позволяет быстро и непрерывно управлять пучком фотонов в двух измерениях.
Первоначально SEEOR были разработаны для работы с коротковолновым инфракрасным излучением и нашли применение в системах наведения для автомобилей, управляемых автономно (самоуправляемых).

«Создание SEEOR, которые работают в MWIR, было серьезной проблемой», — сказал Франц. «Большинство распространенных оптических материалов не пропускают свет MWIR или несовместимы с волноводной архитектурой, поэтому разработка этих устройств потребовала турне по разработке материалов».

Чтобы достичь этого, исследователи NRL разработали новые волноводные структуры и LC, которые прозрачны в MWIR, а также новые способы моделирования этих материалов и вызывают выравнивание в LC без слишком большого поглощения света.

Это развитие объединило усилия в нескольких подразделениях NRL, включая Отдел оптических наук для материалов MWIR, дизайн и изготовление волноводов и Центр био-молекулярной науки и техники для синтетической химии и жидкокристаллической технологии. Полученные SEEOR могут управлять светом MWIR в угловом диапазоне 14 ° x 0,6 °. В настоящее время исследователи работают над путями увеличения этого углового диапазона и расширения части оптического спектра, где SEEOR работают еще дальше.

Источник: http://optics.org/news/9/11/29