액정 클래드 도파관에서 고효율 파장 가변 비선형 주파수 변환

액정(LC)은 광학 분산을 상쇄하는 데 활용할 수 있는 널리 조정 가능한 굴절률을 가지므로 빛을 효율적으로 변환할 수 있는 범위를 확장합니다.

일반적으로 결정에서 나오는 파장을 조절하려면 위상 매칭을 유지하기 위해 온도 관리나 각도 조정이 필요합니다. 이러한 방법은 느리고 여러 결정과 복잡한 기계적 조정이 필요할 수 있습니다. 또한 일반적으로 사용되는 격자는 비효율적인 파장 변환을 초래합니다. 액정은 이러한 문제를 없애고 고효율, 고속, 조정 가능, 비선형 파장 변환을 산출합니다.

이 혁신은 액정으로 클래딩된 비선형 리튬 니오브산염(LiNbO₃) 결정을 활용합니다. LC는 전압에 따라 변하는 널리 조정 가능한 굴절률을 가집니다. 리튬 니오브산염은 비선형 평면 도파관 역할을 하며 가시광에서 중적외선 파장까지 투명합니다. 도파관의 강한 구속으로 상당히 낮은 전력 수준에서도 높은 강도와 효율적인 비선형 변환이 가능합니다.

이 설정은 펌프와 신호 파장이 결정을 통과할 때 위상 매칭되는 효율적인 비선형 파장 변환을 생성합니다. 또한 천이 시간이 100마이크로초 미만으로 10kHz 속도의 파장 스위칭을 가능하게 합니다.

NASA는 이 기술의 상용화를 위해 라이선시를 적극적으로 찾고 있습니다. NASA 라이선싱 컨시어지(이메일: 보호됨, 전화: 202-358-7432)로 연락하여 라이선스 논의를 시작하세요. 더 많은 정보는 여기를 참조하세요.