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Realizzazione di una guida d’onda in un substrato tramite laser a femtosecondi

Fotonica integrataGuide d’ondeInformatica TsdLamine di ritardoPolarizzazione della luceTecnologie quantistiche

Introduzione

Metodo per fabbricare con tecnologia laser a femtosecondi, guide d’onda ottiche con asse di birifrangenza inclinato, utilizzabili a tutti gli effetti come lamine birifrangenti integrate. Si tratta di un approccio particolarmente interessante, soprattutto se paragonato con la complessità necessaria per fabbricare dispositivi equivalenti con tecniche litografiche.

Caratteristiche Tecniche

Il metodo include la preparazione di un substrato includente una superficie libera, focalizzando un raggio laser a femtosecondi nel substrato. Obiettivo è indurre una modifica dell’indice di rifrazione di un volume di tale substrato attorno alla regione focale e la variazione di una direzione di propagazione del raggio laser a femtosecondi per raggiungere una direzione di propagazione, che descrive un angolo predeterminato rispetto alla normale alla superficie libera del substrato, e la traslazione della regione focale rispetto al substrato, per generare il segmento della guida d’onda. La possibilità di avere trasformazioni arbitrarie dello stato di polarizzazione è un requisito cruciale in numerose applicazioni (dal rilevamento ottico alle comunicazioni ottiche e sia in regime classico che quantistico) e ogni volta che si devono sfruttare fenomeni di interferenza e spesso richiedono severi requisiti di stabilità di fase e traggono grande vantaggio da un approccio di ottica integrata monolitica. La semplicità della presente invenzione supera la complessità necessaria per fabbricare dispositivi equivalenti con tecniche tradizionali litografiche, facenti parte della tecnica nota.

Possibili Applicazioni

  • Ottica classica;
  • Tecnologie quantistiche;
  • Contesto del quantum sensing;
  • Crittografia quantistica.

Vantaggi

  • No utilizzo di tecniche litografiche convenzionali;
  • Controllo e manipolazione dello stato di polarizzazione di un fascio laser;
  • Controllo preciso dell’angolo di inclinazione;
  • Segmenti di guida d’onda che agiscono come lamine d’onda integrate;
  • Approccio semplice ed economico.