Исследователи из Университета Саутгемптона (Великобритания) и Institut d’Optique в Бордо (Франция) нашли способ динамического управления светом в фотонном чипе, перенеся концепцию пространственной модуляции в интегрированную оптику.

Традиционные пространственные модуляторы с помощью микрозеркал или жидких кристаллов обеспечивают независимый контроль множества пикселей. В последние несколько лет эта технология произвела переворот в оптике, нашла применение в голографии, визуализации, адаптивной оптике и формировании волнового фронта в непрозрачных средах.

В своей новой работе, представленной в апрельском номере журнала Optica, объединенная команда учёных использовала устройства мультимодовой интерференции (MMI), служащие для расщепления и смешивания сигналов в чипе.

Хотя геометрия MMI предопределяет характеристики таких устройств ещё на этапе изготовления, авторы статьи показали, что сложными взаимодействиями между различными модами можно управлять динамически.

Распределение локальных возмущений, вызванных фемтосекундным лазерным импульсом, коллективно формирует «волновой фронт» проходящего света. Это позволяет направлять сигнал в статический кремниевый элемент и трансформирует MMI-устройство в ключевой элемент программируемой фотоники.

Практическими приложениями новой технологии могут стать полностью оптические реконфигурируемые маршрутизаторы, сверхскоростные оптические модуляторы, коммутаторы для оптических сетей, микроволновые фотонные схемы.