RU2020106422A - Высокочастотный оптический переключатель и способы его изготовления - Google Patents
Высокочастотный оптический переключатель и способы его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2020106422A RU2020106422A RU2020106422A RU2020106422A RU2020106422A RU 2020106422 A RU2020106422 A RU 2020106422A RU 2020106422 A RU2020106422 A RU 2020106422A RU 2020106422 A RU2020106422 A RU 2020106422A RU 2020106422 A RU2020106422 A RU 2020106422A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metamaterial
- layer
- optical
- paragraphs
- modulator
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 title 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 7
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 3
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 2
- 208000025174 PANDAS Diseases 0.000 claims 1
- 208000021155 Paediatric autoimmune neuropsychiatric disorders associated with streptococcal infection Diseases 0.000 claims 1
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 claims 1
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference
- G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure
- G02F1/2255—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic component in an electric waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/90—Non-optical transmission systems, e.g. transmission systems employing non-photonic corpuscular radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/30—Metamaterials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Claims (52)
1. Оптическое переключающее устройство, пригодное для использования для скоростей передачи данных в терагерцовом диапазоне, содержащее оптически пропускающую подложку, выполненную с возможностью распространения через нее электромагнитного излучения, и структуру метаматериала, оптически соединенную с указанной подложкой,
причем указанная структура метаматериала содержит по меньшей мере один слой частиц метаматериала, оптически связанный по меньшей мере с некоторой частью указанной оптически пропускающей подложки, и по меньшей мере один слой наносетки, выполненный по меньшей мере из одного электропроводящего материала, размещенного по меньшей мере поверх некоторой части указанного по меньшей мере одного слоя метаматериала,
причем указанный по меньшей мере один слой наносетки выполнен с возможностью разряда электронов в указанный по меньшей мере один слой метаматериала, чувствительный к электромагнитным или электрическим сигналам, подаваемым на структуру метаматериала, и
указанный по меньшей мере один слой метаматериала, выполнен с возможностью перехода из оптически непрозрачного состояния в оптически прозрачное при приеме разряженных электронов с изменением по меньшей мере частично электромагнитного излучения, проходящего через подложку.
2. Устройство по п. 1, в котором оптически пропускающая подложка представляет собой по меньшей мере некоторую часть оптического волокна.
3. Устройство по п. 1, в котором оптически пропускающая подложка представляет собой по меньшей мере некоторую часть оптического WGM-резонатора.
4. Устройство по п. 3, в котором WGM-резонатор представляет собой резонатор типа PANDA.
5. Устройство по п. 1, в котором оптически пропускающая подложка представляет собой тонкую пленку.
6. Устройство по п. 5, в котором подложка имеет толщину примерно от 0,1 до 1 нм.
7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один слой метаматериала содержит оксид ванадия.
8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один слой метаматериала выполнен с возможностью проявления отрицательного преломления при приеме разряженных электронов.
9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, содержащее металлические решетки, образованные на структуре метаматериала.
10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором толщина по меньшей мере одного слоя частиц метаматериала составляет примерно 0,1-1 нм.
11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором размер частиц по меньшей мере одного слоя метаматериала составляет примерно от 1 до 100 нанометров.
12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один слой наносетки содержит золото.
13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором толщина по меньшей мере одного слоя наносетки составляет примерно от 0,1 до 1 нанометра.
14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором размеры частиц по меньшей мере одного слоя наносетки составляют примерно от 20 до 100 нанометров.
15. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором размер пор по меньшей мере одного слоя наносетки составляет примерно от 0,1 до 1 нанометра.
16. Устройство по любому из предшествующих пунктов, имеющее геометрический размер примерно от 100 до 500 нм.
17. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором электромагнитные или электрические сигналы, подаваемые на структуру метаматериала, находятся в радио-, микроволновом или терагерцовом частотном диапазоне.
18. Устройство по п. 17, в котором электромагнитные или электрические сигналы, подаваемые на структуру метаматериала, находятся в диапазоне от 100 МГц до 40 ТГц.
19. Оптический модулятор, пригодный для использования для скоростей передачи данных в терагерцовом диапазоне, содержащий оптический переключатель по любому из пп. 1-18, входную волновую линию, выполненную с возможностью ввода входного электромагнитного излучения в указанный оптический переключатель, и выходную волновую линию, выполненную с возможностью передачи выходного электромагнитного излучения, по меньшей мере частично измененного указанным оптическим переключателем.
20. Оптический модулятор, пригодный для использования для скоростей передачи данных в терагерцовом диапазоне, причем модулятор содержит:
входную волновую линию, выполненную с возможностью ввода входного электромагнитного излучения в указанный узел, выполненный в виде оптического модулятора,
оптический разветвитель, выполненный с возможностью приема входного электромагнитного излучения от указанной входной волновой линии,
первую и вторую волновые линии, оптически связанные с указанным оптическим разветвителем для приема частей электромагнитного излучения от входной волновой линии, разделенной таким образом,
по меньшей мере одно оптическое переключающее устройство по п. 2, оптически соединенное с соответствующей сердцевиной по меньшей мере одной из первой и второй волновых линий, и
оптический сумматор, оптически связанный с указанными первой и второй волновыми линиями, для объединения электромагнитного излучения, принимаемого ими от оптического разветвителя, и по меньшей мере частично измененного указанным по меньшей мере одним оптическим переключателем.
21. Оптический модулятор по п. 20, содержащий выходную волновую линию, выполненную с возможностью приема электромагнитного излучения, объединенного оптическим сумматором.
22. Оптический модулятор по любому из пп. 20 и 21, содержащий первое и второе оптические переключающие устройства, соответственно соединенные с сердцевинами первой и второй волновых линий.
23. Модулятор по любому из пп. 20-22, в котором по меньшей мере один слой метаматериала содержит оксид ванадия.
24. Модулятор по любому из пп. 20-23, в котором по меньшей мере один слой метаматериала выполнен с возможностью проявления отрицательного преломления при приеме разряженных электронов.
25. Модулятор по любому из пп. 20-24, содержащий металлические решетки, образованные на структуре метаматериала.
26. Модулятор по любому из пп. 20-25, в котором толщина по меньшей мере одного слоя частиц метаматериала составляет примерно 0,1-1 нм.
27. Модулятор по любому из пп. 20-26, в котором размер частиц по меньшей мере одного слоя метаматериала составляет примерно от 1 до 100 нанометров.
28. Модулятор по любому из пп. 20-27, в котором указанный по меньшей мере один слой наносетки содержит золото.
29. Модулятор по любому из пп. 20-28, в котором толщина по меньшей мере одного слоя наносетки составляет примерно от 0,1 до 1 нанометра.
30. Модулятор по любому из пп. 20-29, в котором размер частиц по меньшей мере одного слоя наносетки составляет примерно от 20 до 100 нанометров.
31. Модулятор по любому из пп. 20-30, в котором размер пор по меньшей мере одного слоя наносетки составляет примерно от 0,1 до 1 нанометра.
32. Модулятор по любому из пп. 20-31, имеющий геометрический размер примерно от 100 до 500 нм.
33. Модулятор по любому из пп. 20-32, в котором электромагнитные или электрические сигналы, подаваемые на структуру метаматериала, находятся в радио-, микроволновом или терагерцовом частотном диапазоне.
34. Модулятор по п. 33, в котором электромагнитные или электрические сигналы, подаваемые на структуру метаматериала, находятся в диапазоне от 100 МГц до 40 ТГц.
35. Оптический сумматор для объединения двух или более носителей электромагнитных данных, причем указанный сумматор содержит:
по меньшей мере один WGM-резонатор, имеющий покрытие структурой метаматериала поверх внутренней стенки,
по меньшей мере две входные волновые линии, оптически связанные с указанным по меньшей мере одним WGM-резонатором для введения в него соответственно по меньшей мере двух носителей электромагнитных данных, и
по меньшей мере одну выходную волновую линию, оптически связанную с указанным по меньшей мере одним WGM-резонатором для вывода электромагнитного излучения, захваченного внутри указанного по меньшей мере одного WGM-резонатора, и по меньшей мере частичного объединения указанных по меньшей мере двух носителей электромагнитных данных.
36. Оптический сумматор по п. 35, в котором структура метаматериала содержит оксид ванадия.
37. Оптический сумматор по любому из пп. 35 и 36, в котором структура метаматериала содержит золото.
38. Оптический сумматор по любому из пп. 35-37, содержащий по меньшей мере один вспомогательный WGM-резонатор, имеющий покрытие структурой метаматериала поверх внутренней стенки и оптически связанный с указанным по меньшей мере одним WGM-резонатором,
причем указанный по меньшей мере один вспомогательный WGM-резонатор выполнен с возможностью формирования электромагнитного излучения, захваченного внутри указанного по меньшей мере одного WGM-резонаторе, заданным образом.
39. Оптический сумматор по любому из пп. 35-38, содержащий решетки, образованные на структуре метаматериала по меньшей мере одного WGM-резонатора.
40. Оптический сумматор по любому из пп. 38 и 39, в котором по меньшей мере один из WGM-резонаторов представляет собой резонатор эллипсоидальной формы.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762535980P | 2017-07-24 | 2017-07-24 | |
| US62/535,980 | 2017-07-24 | ||
| PCT/IL2018/050822 WO2019021282A1 (en) | 2017-07-24 | 2018-07-24 | HIGH FREQUENCY OPTICAL SWITCH AND METHODS OF MAKING |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020106422A true RU2020106422A (ru) | 2021-08-26 |
| RU2020106422A3 RU2020106422A3 (ru) | 2022-02-17 |
| RU2782978C2 RU2782978C2 (ru) | 2022-11-08 |
| RU2782978C9 RU2782978C9 (ru) | 2023-03-14 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11181800B2 (en) | 2021-11-23 |
| AU2018306670A1 (en) | 2020-02-27 |
| KR20200034745A (ko) | 2020-03-31 |
| IL272229A (en) | 2020-03-31 |
| JP2024088690A (ja) | 2024-07-02 |
| CA3070849A1 (en) | 2019-01-31 |
| CN111133375A (zh) | 2020-05-08 |
| WO2019021282A1 (en) | 2019-01-31 |
| ZA202000962B (en) | 2021-06-30 |
| US11747705B2 (en) | 2023-09-05 |
| JP2020528581A (ja) | 2020-09-24 |
| US20200225554A1 (en) | 2020-07-16 |
| EP3658985A1 (en) | 2020-06-03 |
| US20220171252A1 (en) | 2022-06-02 |
| IL272229B2 (en) | 2024-05-01 |
| IL272229B1 (en) | 2024-01-01 |
| EP3658985A4 (en) | 2021-05-19 |
| BR112020001377A2 (pt) | 2020-10-06 |
| RU2020106422A3 (ru) | 2022-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luo et al. | Digital nonlinear metasurface with customizable nonreciprocity | |
| JP2020528581A5 (ru) | ||
| Xu et al. | Substrate integrated waveguide filter with mixed coupled modified trisections | |
| Liu et al. | High‐selective triple‐mode SIW bandpass filter using higher‐order resonant modes | |
| Hussain et al. | Dual-band terahertz metamaterials based on nested split ring resonators | |
| Wu et al. | Magnetically actuated reconfigurable metamaterials as conformal electromagnetic filters | |
| Ra'di et al. | Parity-time-symmetric teleportation | |
| KR20200034745A (ko) | 고주파 광 스위치 및 그 제조 방법 | |
| Li et al. | Compact ultra‐wide stopband low pass filter using multimode resonators | |
| Wu et al. | Flexible terahertz metamaterial filter with high transmission intensity and large tuning range for optical communication application | |
| Hayati et al. | Compact microstrip lowpass filter with sharp roll‐off using radial resonator | |
| Mirzaee et al. | Realisation of highly compact planar lowpass filter for UWB RFID applications | |
| Ilchenko et al. | Bridge Equivalent Circuits for Microwave Filters and Fano Resonance | |
| Ramaccia et al. | Angular Momentum-biased metamaterials for filtering waveguide components and antennas with non-reciprocal behavior | |
| Li et al. | Compact low‐pass filters with deep and ultra‐wide stopband using tri‐and quad‐mode resonators | |
| Liu et al. | Topological phases and non-Hermitian topology in photonic artificial microstructures | |
| Ruiz et al. | Optimisation of chirped and tapered microstrip Koch fractal electromagnetic bandgap structures for improved low‐pass filter design | |
| Xu et al. | Slow-wave hybrid magnonics | |
| Gu et al. | Simple dual‐mode balanced bandpass filter with high selectivity and extended common‐mode noise suppression | |
| Cao et al. | Design of a dual‐band waveguide filter based on micromachining fabrication process | |
| Jabbar et al. | Wave discrimination at C-band frequencies in microstrip structures inspired by electromagnetically induced transparency | |
| Qin et al. | Elliptic response bandpass filter based on complementary CMRC | |
| Contreras et al. | K‐band RF‐MEMS uniplanar reconfigurable‐bandwidth bandpass filter using multimodal immittance inverters | |
| Mousavi et al. | High performance LPF structure with sharp roll‐off and low VSWR | |
| Vaezi et al. | Design of LPF with UW stopband and sharp roll‐off rate using transfer function analysis |