Holovideoための異方性漏洩モードモジュレーターのキャラクタリゼーション

このようなピクセル化ライトバルブだけでなく、MEMSデバイス及びバルク波の音響光学変調器などのほとんどのホログラフィック・ディスプレイ技術は、その開発における幅広い参加を可能にするにはあまりにも複雑です。ピクセル化変調器、フィルター層およびアクティブバックプレーンで特には^5を構築するためのパターニング工程の数十を必要とするかもしれないし、ファンアウト⁶によって制限される場合があります。大きいパターニングの数は、上位装置の複雑さを段階的に説明し、緊密な製造プロトコルは、合理的なデバイスの歩留まり^7を達成するためにでなければなりません。バルク波の音響光学変調器は、ベースのプロセス^8,9をウエハに向いていません。異方性漏洩モード変調器は、しかしながら、製造比較的標準的な微細加工技術^10,11を利用するために2つだけのパターニング工程を必要とします。ささやかな製造設備を持つ任意の機関がhの開発に参加するために、これらのプロセスのアクセスは、それを可能にしますolographic映像表示技術^12。

装置の適切な機能を慎重に測定し、所望のデバイス特性を達成するように調整されなければならない導波路に強く依存しているように、デバイス製造の単純さは、しかし、魅力的なことができます。導波路が深すぎる場合、例えば、装置の動作帯域幅は^、13を狭くします。ウェーブガイドが浅すぎる場合、デバイスは赤色照明のために動作しない場合があります。導波路は、長すぎるアニーリングされる場合、導波路の深さプロファイルの形状が歪むされ、赤、緑、青の遷移は、周波数領域¹⁴に隣接し座っていてもよいです。本研究で著者らは、この特徴付けを実行するためのツールやテクニックを紹介します。

漏洩モード変調器は、プロトンで構成された圧電の表面にindiffused導波路、Xカットニオブ酸リチウム基板^15,16を交換^しました 。一端に導波路のアルミニウムインターディジタルトランスデューサである、 図1を参照光は、プリズム結合器^17を用いた導波路に導入されます。変換器は、次に、y軸に沿って導波路に光をcontralinearly相互作用表面弾性波を起動します。この相互作用のカップルはバルク内に、導波路の外に漏れると、最終的には端面^18,19から基板を出る漏洩モードに光を導きました。この相互作用はまた、TE偏波光からTMに偏光が漏れモードの偏光を回転させます。弾性表面波のパターンがホログラムであり、走査ホログラフィック画像を形成する出力光を整形することが可能です。

導波路は、プロトン交換により生成されます。まず、アルミニウムを基板上に堆積されます。次いで、アルミニウムは、導波路チャネルになるように基板の領域を露出させるために、フォトリソグラフィとエッチングパターン化されます。残りのアルミニウムはハードとして働きますマスク。基板は露光領域における表面のインデックスを変更する安息香酸の溶融物中に浸漬されています。装置は、除去洗浄し、マッフル炉でアニールされます。導波路の最終的な深さは、漏洩モード遷移の数を決定します。導波路の深さは、各色⁴用の各ガイド付きツーモード遷移の周波数を決定します。

アルミニウムトランスデューサをリフトオフすることにより形成されています。導波路を形成した後、電子ビームレジスト基板上にスピンコートされます。すだれ状電極は導波路デバイスで色を制御する責任200 MHz帯に応答するように設計されたチャープ変換器を形成するために、電子ビームでパターン化されます。指期間がΛƒ=、指期間で、ΛV、Vによって決定され、ƒ、無線周波数（RF）は、基板内の音の速度であり、。トランスデューサは、効率的な操作^20、75オームに整合させなければならないインピーダンスを持つことになります。

<漏洩モードの相互作用に導かれ、Pクラス= "jove_content">は、照明光の異なる波長について異なる周波数であり、赤、緑、青の光は、周波数領域で制御することができ、その結果として生じます。弾性表面波パターンはインターディジタル変換器に送られるRF信号によって生成されます。入力信号RFは、表面弾性波パターンの空間周波数に変換します。低周波信号は、赤色光の角度掃引及び振幅を制御するように、中間周波数が緑色の光を制御し、高周波数が青色光を制御しながら、導波路を製造することができます。著者らは、これらの相互作用のすべての3つは、周波数領域で分離して、隣接することを可能にする導波路パラメータのセットを同定したので、3つのすべての色は、商品のグラフィックス処理ユニットの最大帯域幅は、（単一の200MHzの信号で制御することができますGPUは）。

GPUチャネルの帯域幅を照合することによって漏洩モード変調器のそれに、システムが完全に平行で、非常にスケーラブルになります。 GPUと漏洩モード変調チャネルの帯域幅整合ペアを追加することによって、人は任意のサイズのホログラフィック・ディスプレイを構築することができます。

デバイスが作成されると、慎重に導か対漏洩モード遷移のための周波数は、色の周波数制御のために適切であることを確認するために特徴付けられます。まず、導波モードの位置は、導波路は、適切な深さと導波モードの正確な数を持っていることを確認するために、商業プリズムカプラによって決定されます。デバイスが搭載され、パッケージ化された後、次いで、それらがスキャン出力光の入力周波数をマッピングカスタムプリズムカプラーに配置されます。得られたデータは、周波数入力応答と試験されるデバイスのために、赤、緑、青の光に対する角度出力応答を与えます。デバイスが正しく製造されている場合、デバイスの入力応答は、に分離されます周波数及び出力応答は、角度的に重複します。これが確認されると、装置は、ホログラフィックビデオディスプレイに使用するための準備ができています。

デバイスがパッケージ化されています前に、最初の測定が行われます。導波路の深さは、市販のプリズムカプラによって決定されます。これは、ただ1つの照明波長（典型的には632赤nm）を用いて達成することができるが、著者らは、それが、赤、緑、青の光のためのモード情報を収集できるように、それらの商業プリズムカプラを変更しました。包装後、装置は、入力されたRFの関数として偏向した出力光を記録するカスタムプリズムカプラーで第二の測定を受けます。これらの測定の詳細な説明は以下の通りです。製造工程も記載されています。