摘要:单光子发射器的有效片上集成是光子集成电路在量子技术中应用的重大瓶颈。如果不是因为当前设备缺乏可扩展性,共振激发固态发射器正在成为近乎最佳的量子光源。目前的集成方法依赖于光子集成电路中成本低廉的单个发射器放置,这使得应用无法实现。一个有前途的可扩展平台基于二维 (2D) 半导体。然而,波导耦合 2D 发射器的共振激发和单光子发射已被证明是难以实现的。在这里,我们展示了一种可扩展的方法,使用氮化硅光子波导同时应变定位来自二硒化钨 (WSe 2 ) 单层的单光子发射器并将它们耦合到波导模式中。我们通过测量 g (2) (0) = 0.150 ± 0.093 的二阶自相关来演示光子电路中单光子的引导,并进行片上共振激发,得到 ag (2) (0) = 0.377 ± 0.081。我们的研究结果是实现可扩展光子量子电路中量子态的相干控制和高质量单光子复用的重要一步。关键词:二维材料、单光子发射器、光子集成电路、量子光子学、共振荧光、应变工程
摘要 — 在本文中,我们介绍了一种 TM 偏振 C 波段的一维光子晶体条带波导 (1D-PCSW)。波导结构基于绝缘体上硅平台,使用标准 CMOS 技术即可轻松实现。通过 3D 有限元法 (FEM) 进行了数值研究。通过优化器件的几何参数,提高了透射率和偏振消光比 (PER)。因此,TM 偏振光可以在波导中传播,在整个 C 波段电信波长窗口内损耗约为 2 dB,而 TE 偏振光的传输损耗高达 >30 dB。因此,在整个 C 波段波长范围内可获得 ~28.5 dB 的 PER。所提出的器件的总长度约为 8.4 µm,包括两端的 1 µm 硅条带波导段。基于本文的研究,可以实现需要严格偏振滤波的多种光子器件。
我们通过环形梁研究表面极化子的辐射,该环形梁同轴封闭了一个圆柱形波导,该波导被均匀的介质包围。通过使用绿色二元组,电磁电位以及电磁场在波导的内部和外部。对于圆柱体内外的介电渗透率的一般情况,能量损失的表达是得出的。在与表面极化子辐射相对应的光谱范围内进行了全面分析。对于梁速度的中间值获得了光谱分布中的最高峰。在透明培养基的极限中,辐射表面极化子的光谱是离散的,相应的频率由圆柱波导的特征值方程确定。的数值示例。
光学波导可用于从外部光源到人体内部的光线,用于诸如光动力疗法或光学网络等疗法。[1]在高级波导中,可以将光输送与生物传感函数结合,其中光学/电气单位通过相同的波导在相反的方向上运输并用于诊断。在大多数情况下,此类波导是在批处理过程中制造的,具有顺序层沉积和预先固化/蚀刻步骤,该步骤适用于基于硅的微电子。[2]从制造的角度来看,需要采用连续的,更高的生产方法,以在单个生产过程中迈向额外功能的整合。令人印象深刻的进展,他们生产了多功能光纤[3],这些光纤融合了光学波导,微流体元素和电极通过热塑料的热绘制。[4]从患者的舒适性角度来看,生物医学波导还需要从二氧化硅和热塑性塑料转移到更合规的材料,以通过匹配目标组织的刚度来提高体内生物相容性。[1,5]要应用于肌肉或心脏等组织中的光遗传激活,光纤需要具有弹性特征并可扩展。有机硅弹性体(例如聚二甲基硅氧烷(PDMS))是有趣的候选者,在低MPA范围内提供刚度值[6],并将其作为生物兼容型植入物材料提供了证实的记录。[4C][7] PDM的光学特性非常适合波引导:PDMS具有较低的光学损耗系数,从UV到NIR波长(在850 nm时≤0.05dB cm –1)[8]和相对较高的折射率(RI≥1.40)。[8,9]此外,PDMS显示出较高的可扩展性(> 100%)和拉伸强度(> 1 MPa),[10]为体内高运动场景提供合规性和可伸缩性。[4C,11]使用可伸缩的光学设备在高应变下进行光输送和检索的重要性,用于假体中的一系列生物医学scenarios,例如假体中的应变感应[12],以及对外周神经的光学刺激[11b]和脊髓。
摘要:传统温度检测在传感精度和响应时间方面存在局限性,而基于热光效应的芯片级光电传感器可以提高测量灵敏度并降低成本。本文介绍了基于多晶硅(p-Si)波导的片上温度传感器,展示了双微环谐振器(MRR)和非对称马赫-曾德尔干涉仪(AMZI)传感器。实验结果表明,基于AMZI和MRR的传感器的灵敏度分别为86.6 pm/K和85.7 pm/K。本文提出的温度传感器与互补金属氧化物半导体(CMOS)制造技术兼容。得益于高灵敏度和紧凑的占地面积,这些传感器在光子电子应用领域显示出巨大的潜力。
在科学应用中,物理学家和工程师都利用了刚性和柔性波导。许多测试实验室从事需要微波能量的研究。同步源,光源,粒子加速器和线性加速器(Linac)各自进行设施范围且特定于系统的升级。这些升级使科学家能够跟上高能物理学和核融合研究的苛刻性质。在系统升级和设施扩展期间,在具有空间限制和特定机械要求的区域中采用了被动微波组件。常见的是,在长长的波导中,两种类型的矩形波导 - 刚性和挠性。在符合严格要求的情况下,实验室在其波导运行中使用了较短的弹性指导。这些部分缓解了RF系统的其他机械运动的振动和支持。这些运行在整个实验室中延长,从微波源(Klystron或固态放大器)到腔。
( K( ) ( ) High VPC1 VPC2 K K K ( K K ) 4 C C C = − = ).VPC1和VPC2的Valley Chern数量相等
配置,这对于集成应用程序很方便。此外,由于其高Q值和高功率能力,它们具有广泛的应用。在参考文献13中,设计了TM01模式单片介电滤波器,该滤光滤光片结合了使用带有低二电恒定恒定支撑的U形金属探针实现的负耦合。在参考文献14中,使用深层盲孔来基于介电波导结构实现负耦合。在参考文献15中分析了波导滤波器电容电容式负耦合理论。但是,这些类型的耦合需要高加工精度,并且需要一次成型,这不利于质量生产。这项研究涉及基于介电波导腔的一种正耦合结构的建议以及负耦合结构。该结构涉及一种集成的设计,可以通过简单地通过二线波导中的孔或盲孔来实现。在预期的位置钻孔或盲孔发射并模压滤波器的介电波导后,并且介电波导的表面完全金属化并同时涂层,这对于制造和调试非常方便。以四阶带通滤波器为例,本研究涉及一种介电波 - 导向器交叉耦合过滤器的设计。正耦合使用两个浅盲孔在对称的上方和下方的两个浅盲孔中,而中间通过一个连接两个盲孔的孔。负耦合是使用对称上方和下方的两个浅盲孔实现的。分析了正耦合设计理论,并阐明了过滤器的正向设计过程。制成的过滤器的总尺寸为27×27×5 mm,中心频率为3.5 GHz。带宽为5%,插入损失小于0.5 dB,带内的返回损耗大于15 dB,并且在3.25和3.65 GHz时产生了两个带外的传输零。
在设计光子的能量摩托明关系的同时,是许多线性,非线性和量子光学现象的关键,但可以通过采用光子浴本身的拓扑结构来实现一组新的光效率。在这项工作中,我们根据Su-Schrieffer-Heeger模型的光子类似物,实验研究了与超材料波导耦合的超导量子的特性。我们探索了与这种波导相连的Qubits的拓扑诱导特性,从定向量子量子 - 光子结合状态到拓扑依赖性的合作辐射效应范围。在此波导系统中添加Qubits还可以对形成有限波导系统形成的拓扑边缘状态进行直接量子控制,例如在构建拓扑受保护的量子通信通道时很有用。更广泛地说,我们的工作证明了拓扑波导系统在综合和研究具有异国情调长期量子相关的多体状态的机会。