Статья руководителя лаборатории ПИШ ТУСУРа опубликована в журнале Optics Letters из высшего квартиля Q1

Результатом совместной работы Антона Перина и коллег из института FEMTO-ST (университет Франш-Конте, г. Безансон, Франция) стала опубликованная статья «Efficient photorefractive effect triggered by pyroelectricity in magnesium doped LiNbO3 films». В работе приводятся результаты, демонстрирующие то, как можно эффективно использовать  фоторефрактивный эффект наряду с пироэлектричеством для формирования оптических волноводов в тонких пленках кристалла ниобата лития на изоляторе, легированного оксидом магния (MgO). Несмотря на то, что легирование ниобата лития примесями с MgO снижает фоторефрактивный эффект, оказалось, что он все еще достаточно силен, чтобы вызвать эффективную самофокусировку при наличии пироэлектрического отклика. Авторами измерено время формирования волноводной структуры, которое составляет единицы миллисекунд для лазерного пучка милливаттной мощности, что более чем на два порядка быстрее, чем в нелегированной пленке ниобата лития. Помимо этого, ученые экспериментально доказали возможность долгого времени хранения индуцированных таким способом оптических волноводов, а также эффективную возможность их «стирания» и «перезаписи».

«В перспективе на основе фоторефрактивных материалов могут быть реализованы системы оптической памяти: среды с очень быстрым откликом могут создавать системы оптической оперативной памяти, а структуры с медленным откликом могут создавать основу для полупостоянной или полностью постоянной системы хранения данных», – рассказал заведующий лабораторией фотонных интегральных схем ПИШ ТУСУРа.   

По словам разработчиков, на сегодняшний день в микроэлектронике направление фотонных интегральных схем (ФИС) активно развивается во всем мире. Волноводы на основе тонких пленок являются перспективными для использования, так как могут обладать низкими оптическими потерями и широкой полосой пропускания. Ниобат лития исторически является базовой структурой для оптоэлектронных устройств телекоммуникаций и сенсорики, а применение в конфигурации тонкой пленки позволит миниатюризировать компоненты приборов и улучшить их частотные и энергетические характеристики.

Ученые лаборатории фотонных интегральных схем разработают фотонные волноводные элементы с заданными характеристиками на основе тонких пленок нитрида кремния и ниобата лития. Это поможет развить индустриальному партнеру вуза направление для создания отечественной оптоэлектронной компонентной базы.

«Сегодня в ТУСУРе в Передовой инженерной школе «Электронное приборостроение и системы связи» им. А.В. Кобзева реализуется магистерская программа «Интегральная фотоника и оптоэлектроника», – добавил Антон Перин. - Студенты получают знания, умения и навыки через сквозную систему прикладных научно-исследовательских работ и научно-технологических практик. Перечень специальных образовательных модулей охватывает широкий круг вопросов, связанных с оптическими системами обработки информации, проектированием, моделированием, технологиями изготовления и измерения характеристик элементов фотонных интегральных схем и оптоэлектроники. Во время обучения студенты работают над реальными проектами промпартнеров, в частности в лаборатории фотонных интегральных схем в настоящий момент разрабатывается программно-аппаратный комплекс сенсорной системы для измерения напряженности электрических полей».

Познакомиться с этими и другими проектами и стать их частью, подав заявление на поступление в ПИШ ТУСУРа до 24 августа, можно здесь.