我们研究了在两个和三个耦合的平行Schrieffer-Heeger(SSH)波导阵列的边缘的多极拓扑孤子的形成。我们表明,耦合波导阵列中的波导间距(二聚体)中波导间距的独立变化导致其在几个具有不同内部对称性的多个拓扑边缘状态的边缘出现。新兴边缘状态的数量取决于拓扑非平凡的阶段的数组数量。在存在非线性的情况下,这种边缘状态引起了具有独特稳定性特性的多极拓扑边缘的家族。我们的结果表明,准二维拓扑结构之间的耦合基本上丰富了它们中存在的各种稳定拓扑边缘孤子。
样品制作工艺从对 < 100 > 表面取向的电子级金刚石衬底 (元素 6) 进行植入前表面处理开始。首先将样品衬底放入湿式 Piranha(H 2 SO 4 (95 %): H 2 O 2 (31 %) 比例为 3:1)无机溶液中,在 80 ◦ C 下清洗 20 分钟,然后通过电感耦合等离子体反应离子蚀刻 (ICP/RIE) Ar/Cl 2 等离子体化学配方进行表面约 5 µ m 蚀刻,以去除衬底表面残留的抛光诱导应变。再进行约 5 µ m ICP/RIE O 2 化学等离子蚀刻,以去除前面蚀刻步骤中残留的氯污染[1]。接下来,将样品在 Piranha 溶液中进行无机清洗(80 ◦ C 下 20 分钟),并注入 Sn 离子(剂量为 1e11 离子/cm 2,能量为 350 keV)。在通过真空退火(1200 ◦ C)激活 SnV 中心之前,进行三酸清洗(比例为 1:1:1,HClO 4(70%):HNO 3(70%):H 2 SO 4(> 99%))1.5 小时,以去除任何残留的有机污染,然后在退火步骤后进行相同的湿式无机清洗程序,以去除在金刚石基材退火步骤中形成的任何表面石墨薄膜层。为了评估 SnV 中心是否成功激活,在悬浮结构纳米制造之前对样品进行表征。波导结构的纳米加工遵循参考文献[2-6]和[1]中开发的基于晶体相关的准各向同性蚀刻底切法的工艺。图S1中显示了该方法的示意图。
相对于激光束。图 2a 描绘了 FLW 过程的图形表示。FLW 是一种串行制造技术,与光刻相比可能并不适合大规模生产。然而,它的速度和简单性使其成为至少在量子技术等快速发展领域中规模生产的有吸引力的选择。可以实现的折射率变化很小,因此设备不如硅或氮化硅等其他平台那么小型化。然而,FLW 因允许三维电路布局(图 2b-c)、与玻璃以外的各种材料兼容(促进复合设备的混合集成)以及与标准光纤的低损耗连接而脱颖而出。FLW 只是通过超短激光脉冲与透明材料的非线性相互作用实现的几种微加工工艺之一。另一个例子是飞秒激光烧蚀,它可以精确去除材料,从而形成三维微结构,如图 2a 所示的微沟槽。将飞秒激光烧蚀与激光烧蚀相结合,可以提高集成光子器件的性能,例如可编程光子集成电路 [5],它集成了波导、电可编程干涉仪和空心结构,从而实现了非常低的
摘要:一组新型的供体 - 受体donor(D-A-D)苯甲二唑衍生物已合成并在纳米晶体中结晶,以探索其化学结构与波导发光特性之间的相关性。的发现表明,所有晶体都表现出发光和主动的光学波形,这表明能够根据附着在苯甲酰甲二氮唑核的供体组中调节其在550–700 nm的宽光谱范围内。值得注意的是,每种化合物的同型能量间隙与相应光波导的颜色发射之间存在明显的关系。这些结果肯定了通过合适的化学功能化来修饰有机波导的颜色发射的可行性。重要的是,本研究标志着出于这种目的的苯甲酰基衍生物的首次利用,强调了这项研究的独创性。此外,纳米晶体的获得是实施微型光子设备的关键工具。
摘要中红外的光学频率梳是一种强大的气体传感工具。在这项研究中,我们证明了一个简单的中红外双弯曲光谱仪,在Linbo 3波导中覆盖3–4 µm。基于低功率激光器系统,通过linbo 3波导中的脉冲差差频率产生来实现中红外梳子。我们在超脑生成之前构建疗法前的管理,以控制泵和信号脉冲的时空比对。对于3-4 µm idler的产生,超副局部直接耦合到the的定期螺旋的Linbo 3波导中。基于这种方法的中红外双弯曲光谱仪在25 THz覆盖范围内提供了100 MHz的分辨率。为了评估光谱法的适用性,我们使用双梳光谱仪测量甲烷光谱。测量结果与Hitran数据库一致,其中残留的根平方为3.2%。这种提出的方法有望在芯片上开发综合且坚固的中红外双弯曲光谱仪进行感测。
对称性是现代物理的基石之一,在不同领域具有深远的影响。在受对称保护的拓扑系统中,对称性负责保护表面状态,这是这些材料所表现出的迷人特性的核心。当保护边缘模式的对称性破裂时,拓扑阶段就会变得微不足道。通过工程损失破坏了保护拓扑遗产阶段的对称性,我们表明出现了新的真正的非热对称性对称性,它保护并选择了其中一种边界模式:拓扑单层。此外,非富甲系统的拓扑结构可以以更高维度的有效遗产汉密尔顿人为特征。为了证实该理论,我们使用光子晶格研究了非弱者单和二维SSH模型,并在两种情况下都观察到动态产生的单体。我们根据存在并计算相应拓扑不变的(非热)对称性对系统进行分类。
作为从研究到商业部署的硅光子学的过渡,有效地将光线融入高度紧凑和功能性的亚微米硅波导的包装解决方案必须是必要的,但仍然具有挑战性。有助于实现大规模集成的220 nm硅在绝缘子(SOI)平台是铸造厂采用最广泛的集成,从而实现了既定的制造工艺和广泛的光子组合库。因此,该平台的高效,可扩展和宽带耦合方案的开发至关重要。利用两光子聚合(TPP)和基于Fermat原理的确定性自由形式的微观启示设计方法,这项工作表明了标准的SMF-28单模式纤维和硅Wave在220 nmSOI SOI平台上的标准SMF-28单模式纤维和硅波波之间的超高效和宽带3-D耦合器界面。耦合器在基本TE模式下达到了0.8 dB的低耦合损失,而1 dB的带宽超过180 nm。宽带操作可实现从通信到光谱的各种带宽驱动的应用。此外,3-D自由形式耦合器还可以极大地容忍纤维未对准和制造可变性,从而使包装要求放松,以降低成本降低资本利用标准的电子包装过程流量。©2024中国激光出版社
片上纳米量波导传感器是一种有前途的解决方案,用于使用中红外(miR)区域中的吸收菌印刷物进行微型化和无标记的气体混合物检测。然而,由于吸收光谱的重叠,有机气体混合物的定量检测和分析仍然具有挑战性,报道较少。在这里,将人工智能(AI)辅助波导“光子鼻”作为MIR中的气体混合物分析的增强传感平台提出。凭借支持的波导设计和机器学习算法的帮助,将二元有机气体混合物的miR吸收光谱与任意混合率区分开,并分解为单组分光谱以进行浓度预测。结果,实现了19个混合比的93.57%的分类。此外,气体混合物频谱分解和浓度预测显示,平均根平方误差为2.44 vol%。这项工作证明了MiR波导平台的更广泛的感测和分析能力的潜力,用于多个有机气体成分,用于MIR片段光谱。
摘要:有效的能量转移对于电磁通信至关重要。因此,生产一个实现宽带的波导耦合器,非反射传输是一项艰巨的任务。随着基于硅的集成光子电路的发展,芯片耦合变得越来越重要。尽管已经开发出各种用于芯片耦合的辅助器,但它们通常具有限制,例如长耦合长度,低耦合效率和狭窄的带宽。这是由于无法消除两个波导之间的反射。在这里,我们介绍了一种使用通用阻抗匹配理论和转换光学的方法,以消除两个波导之间的反射。使用此方法的耦合器称为通用阻抗匹配的耦合器,具有最短的次波长耦合长度,99.9%的耦合效率和宽带宽度。
