摘要我们报告了二氧化硅(SOS)晶状体上掺杂Erbium掺杂的平面波导的制造和表征,可提供低损耗和适用于用于工程光波导放大器(1530-1565 nm)的光纤维通信的较低的光限制。在这里,我们描述了一种超快的血浆掺杂(ULPD)技术,该技术是使用由飞秒激光(波长800 nm)诱导的血浆进行的,其重复速率为10 kHz,脉冲持续时间为45 fs。此处介绍的ULPD方法已成功应用于先前使用脉冲持续时间约为100 fs且重复速率为1 kHz的FS-LASER掺杂在SOS底物上的稀土材料。已经分析了厚度,折射率,光学传播损失,光致发光强度和光致发光寿命的厚度,折射率损失,光发光损失,光发光损失,光发光损失,光致发光的寿命。我们报告了C波段中<0.4dB/cm的低传播损失,长寿命为13.21 ms,在1532 nm和最大的寿命密度产物6.344 x10 19 s.cm -3。低损耗平面平板波导和高寿命密度的产品有望在SOS平台上制造带状的波导的进一步可能性。所提出的主动波导制造方法可能对制造平面的集成光学波导放大器和与基于硅的光子积分电路兼容的激光。
摘要:光学波导理论对于各种光学设备的开发至关重要。尽管有有关磁光(MO)和磁电(ME)效应的光学波导理论的报道,但考虑到这两种效应尚未发布,对波导的全面理论分析。在这项研究中,通过考虑构成MO和ME效应的构成关系来扩展常规的波导理论。使用扩展的波导理论,还将传播特性在安排超材料和磁性材料的介质中进行分析,以便可以独立控制MO和ME效应。已确认MO和ME效应之间的相互作用取决于某些超材料的排列和磁化方向。这表明非偏振控制控制在自由空间中传播时仅在一个方向上旋转极化,并增强了波导传播中传播波的非偏置性质。
首先,我想对我的顾问Oskar Painter表示最深切的感谢,以感谢这些年来他坚定不移的支持和指导。尽管我最初缺乏经验,但他对我的能力的鼓励和信念对我有助于进入量子研究。我喜欢与奥斯卡(Oskar)的每一次讨论,后者体现了梦想最狂野梦想的咒语,同时挖掘最扎实的细节。一方面,他对研究的热情和信仰一直激发我度过困难的时刻。另一方面,他的高水平和努力争取卓越的努力一直促使我超越了我自己停下来的地方。此外,他对我的开放态度和信任使我能够掌管转向和塑造项目的所有权和责任,在这过程中我真正成长为研究人员。最重要的是,他为小组获得的资源和他组装的团队是我在博士学位期间所取得的一切的基础。我不能对奥斯卡(Oskar)表示感谢,也不能传达我让他成为我的顾问的债务。
摘要我们根据近红外光谱制度的芯片尺度集成光电探测器的实现和表征,基于在氮化硅硅硅硅基上的摩西2 /WS 2异缝的整合。这种配置在780 nm的波长(表明内部增益机制)下达到〜1 a w -1的高响应性,同时将暗电流抑制至〜50 pa的水平,与仅Mose 2的参考样本相比,降低了〜50 pa的水平。我们测量了暗电流的功率频谱密度低至〜1×10 - 12 a hz -0.5,从中,我们从中提取噪声等效功率(NEP)为〜1×10-12 - 12 W Hz -0.5。为了演示设备的实用性,我们将其用于表征与光电探测器相同芯片上的微林共振器的传输函数。能够在芯片上整合局部光电电视机并在近红外制度下操作具有高性能的设备,这将在光学通信,量子光子学,生物化学传感等的未来集成设备中发挥关键作用。
可以在纳米级上操纵光和物质的量子状态,以提供有助于实施可扩展光子量子技术的技术资源。实验进步取决于光子和量子发射器内部自旋状态之间耦合的质量和效率。在这里,我们演示了一个带有嵌入式量子点(QD)的纳米光子波导平台,该平台既可以实现Purcell-Enhathenced发射和强性手性耦合。设计在滑动平面光子晶体波导中使用慢光效应,并使用QD调整,将发射频率与慢灯区域匹配。模拟用于绘制手性,并根据偶极子发射极相对于空气孔的位置来绘制手续的增强。最高的purcell因子和手性发生在单独的区域中,但是仍然有一个显着的区域,可以获得两者的高值。基于此,我们首先证明了与20±2倍purcell增强的相对应的巨大辐射衰减率为17±2 ns -1(60±6 ps寿命)。这是通过将QD的电场调整到慢灯区域和准共振的声子端谱带激发来实现的。然后,我们证明了具有高度的手性耦合到波导模式的DOT的5±1倍purcell增强功能,实质上超过了所有先前的测量值。共同证明了使用依靠手性量子光学元件的芯片旋转光子剂的可扩展实现中使用QD的出色前景。
在单分子,实时(SMRT)测序中,通过单个DNA聚体在DNA链复制过程中实时监测单个核苷酸,跟踪掺入multicolor荧光标记的核苷酸。[3A]通过扩散过程将要测序的DNA模板加载到100 nm直径的纳米线的底部,称为零模式波导(ZMW),这自然有利于捕获由于井的大小约束而捕获较短的DNA分子。[3b,4]为了从长片段中获取读数,使用尺寸选择系统,其中短片段通过凝胶电泳去除。[5]总体而言,在SMRT测序方案中需要高输入DNA量(> 3 µg每1 GB基因组),[5,6],尽管可提供来自亚纳米图DNA的库制备方法[7] [7]来自低输入的这种低输入量的DNA负载限制可有效读取来自低输入的有效读数。需要新平台有效地将各种尺寸的DNA碎片加载到没有长度偏差的ZMW中,并且从超值输入(PICOGRAMPOMPOM级别)导致了几种类型的电气致命ZMW的发展,包括纳米孔ZMWS(NZMWS)(NZMWS)[8]和POOL ZMWS(POOL ZMWS)(POROUL ZMWS(POLOUL ZMWS))(POROUL ZMWS)(POLFOOL ZMWS)。[9]在这些设备中,跨设备的电压应用导致离子流过ZMWS的多孔碱基,从而导致电动介导的生物分子(DNA,RNA和蛋白质)的电动介导的负载。与基于扩散的负载相反,电力学介导的负载功能低尺寸偏差和亚纳米革兰氏DNA输入要求。在该设备中,波导在其底部嵌入了电极,可以使电压诱导的DNA分子捕获到EZMWS中。但是,这些设备都依赖于独立的超薄膜,这在某种程度上承诺了设备的寿命并增加背景光致发光。为了克服这些问题,我们在这里脱颖而出,电光ZMWS(EZMWS),这是一种新型的电气可致动ZMW的设计,其中不需要独立的membranes。我们的新设备功能
具有异质整合技术的Hutonic Integrated Ciress(PIC)已成为硅光子学的激烈研究领域。1 - 3)他们将不同的材料技术引入商业硅芯片的潜力为将高性能图片与各种光学功能进行大规模整合开辟了道路,使用常规的硅开机器(SOI)平台实现了具有挑战性的挑战。4 - 6)尤其是,通过直接键合的混合III - V/SOI激光器的杂基整合为电信光源提供了适当的解决方案,用于电信和数据中心应用程序接近1.3和1.55μm波长范围。2,7)通过使用分布式的bragg refector,Ring Resonator和Loop Mirror设备,通过使用分布式的Bragg Remotector和Loop Mirror设备来实现在SOI电路内的这种集成在SOI电路内的这种集成。8 - 12)此外,还报道了Hybrid III - V/SOI环激光器,其中光线从III - V/SOI环激光器耦合到通过方向耦合器耦合到Si Bus-WaveGuide。13 - 16)
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。
相干的光藻效应导致在相干光束的吸收干扰下产生电流,并允许铭文的空间充电光栅铭文,从而导致二阶敏感性(𝝌(2))。铭刻的光栅会自动导致干扰光束之间的准阶段匹配。理论和实验研究,考虑到第二次谐波产生的堕落病例,显示出显着的转化效率提高。然而,理论和实验之间的联系尚未完全确定,因此对于给定材料平台的一般准则和可实现的转换效率仍不清楚。在这项工作中,在理论上分析了光学波导中相干光钙化效应的现象学模型。该模型预测了非排优体总和生成的存在准阶段匹配光栅,这是第一次在实验中确认。此外,配制了连贯的光藻过程中空间充电光栅铭文的时间动力学。基于开发的理论方程式,提取了氮化硅化学过程的材料参数。获得的结果提供了比较不同平台的性能和潜力的基础。这项工作不仅补充了一致的光钙效应理论,而且还使我们能够确定关键参数和限制因素,以铭文(2)光栅。