摘要:本文介绍了一种铌酸锂 (LiNbO 3 ) 材料的微加工工艺,用于快速制作医疗器械应用的谐振传感器原型设计。采用激光微加工制造铌酸锂材料样品。使用扫描电子显微镜对表面进行定性目视检查。使用光学表面轮廓仪定量研究表面粗糙度。通过激光微加工可实现 0.526 µ m 的表面粗糙度。在不同工作环境和不同操作模式下检查了激光微加工传感器的性能。该传感器在真空中的品质因数 (Q 因数) 为 646;在空气中的 Q 因数为 222。建模和实验结果之间的良好匹配表明,激光微加工传感器具有用作谐振生物传感器的巨大潜力。
集成的光子学促进了可扩展,节能的高性能设备的开发,并通过将各种被动和主动的光学组件集成到单个平台上,具有小脚印。这可以改善用于数据通信,传感,成像和量子信息处理的光学系统的性能和稳定性。由这些应用驱动,绝缘子(LNOI)上的薄膜锂(TFLN) / Niobate上的硅锂由于其高的非线性和电磁性能而成为强大的材料平台[1]。薄膜锂锂波导的高模态限制允许具有小弯曲半径的紧凑装置[2]。LNOI是有效的非线性设备[2-6]和快速电磁调节器[7 - 12]的合适候选者。低损坏波导通道可以预期与未来的高性能光子设备高度相关。,非结构化的薄膜材料具有内在的损失(0.2 dB / m [13]),它们远高于大量氯硝基锂的水平,这可能是由于制造过程中造成的离子植入损伤的结果[13]。由这些薄膜板制成的结构化通道表现出更高的衰减,主要是由粗糙的侧壁引起的。为了减轻这种效果,可以用诸如SIO 2之类的材料来覆盖该设备,以减少折射率对比度,可以通过调整制造过程来降低粗糙度,或者可以通过接受多模型的多模式spaveguide Geometries来减少光学模式的重叠[14]。使用这些方法在2023年已证明了1550 nm左右的最低传播损失1 dB / m [15]。低损失被认为是量子光学[16],单个光子处理[17]或光学量子计算[18]的情况下特别是必不可少的。理解这些系统的局限性至关重要,因此,对建模的技术也很重要,在这些领域中很重要。在影响综合光子电路功能的各种损失来源之间
Niobate已在光电子中被商业使用。它特别有利,因为其高二阶非线性和宽阔的透明度窗口从近紫外线延伸到中期。1,2,3得益于最近的微加工的最新进展,薄膜硅锂(TFLN)现在可以直接以硅盒顶部的波导形式进行图案,从而在整个设备中实现了强烈的引导光。4,5据报道,在最新设备中,图案化的TFLN波导中的传播损失小于<0.1dB/cm。6,7,8除了其电形性能,第二阶和三阶的高非线性,以及低损失的结合,还承诺了能够提供高效率非线性频率产生的优质光子积分电路(PIC)平台。在这项工作中,在TFLN波导中研究了二阶三波混合过程,尤其是第二次谐波产生(SHG)及其在制造波动方面的公差边缘。
从传感器材料或常规真空空间的质量降低。此外,侧视镜保护了晶体免受电压脉冲上升和下降期间MITL直接侧向电子轰击的可能性,晶体内部的高内部场并未导致介电击穿,并且没有证据表明表面上有任何电弧。光纤位于真空腔室外,远离辐射源,因此辐射变暗不会影响光纤内部的光。Niobate锂的确有一个显着的
逆设计着重于识别光子结构以优化光子设备的性能。常规的基于标量的逆设计方法不足以设计各向异性材料(例如Lithi-Um Niobate(LN))的光子设备。据我们所知,这项工作首次提出了Aniso-Tropic材料的反设计方法,以优化基于各向异性的光子学设备的结构。具体而言,伴随方法中包括各向异性材料的定向性特性,该方法在此类材料中提供了更精确的光传播预测。所提出的方法用于设计X-CUT薄膜锂锂(TFLN)平台中的超紧凑型波长分裂多路复用器。通过通过基于经典标量的逆设计将我们方法的设备性能进行基准测试,我们证明了该方法正确解决了X-CUT TFLN平台中材料各向异性的批评问题。这种提出的方法填补了基于各向同性材料的光子设备的反向设计的空白,该空格在TFLN平台和其他基于各向异性的光子积分平台中找到了突出的应用。
ore 10,Aula dottorato摘要:Niobate锂是用于量子和经典应用集成光学的领先材料。由于其非线性,它支持用于量子状态生成和操纵的电光设备的制造。使用此材料平台,我将展示我们的实验结果,以产生芯片上的挤压真空状态,在芯片上的多个组件的整合以及可重构的波导阵列。这些设备的整体性质意味着可以在不稳定的干涉仪中稳定实现正确的阶段,从而大大简化了实现复杂的光子量子电路的任务。
一种重要的材料正在改变光学芯片的工作方式,使其更小,更快,更高效:薄膜硅锂(TFLN)。它为光和电信号如何相互作用提供了出色的属性。这可以使关键组件(例如电气调节器和信号处理器)的无缝集成一个单一的芯片。因此,光学设备可以实现前所未有的紧凑性,效率和性能。
综合光子学领域对由于其设备的效率,速度和紧凑性而产生了重要影响,包括通信,传感和量子物理学,包括通信,传感和量子物理。然而,对o虫块激光器的依赖损害了这些系统的紧凑性。虽然硅光子学和III-V平台已经建立了集成的激光技术,对超低光损耗的新兴需求,更宽的带盖和光学非线性需要其他平台。由于吞吐量有限或非常规的过程要求,在较不成熟的平台上开发集成激光器是艰巨而昂贵的。在响应中,提出了一种新型的平台激光集成技术,它利用奇异的设计和过程流,不适用于多种平台。利用两步的微型转移打印方法,在1.7至2.5之间的折射率之间达到了几乎相同的激光性能。实验验证表明,在硝酸盐和氮化硅平台上处理的设备之间的激光特性非常相似。此外,还展示了激光与薄膜锂锂平台上的共振电形梳发电机的整合,显示了跨越12 nm的80多个梳子线。这种多功能技术超越了平台特异性限制,促进了跨多个平台等应用程序,例如微波光子学,手持式光谱仪和成本效益的LIDAR系统。
这一年在理解最有用的介电和电静脉的放松剂类型铁电体方面已经取得了重大进步。很明显,原始的超透明模型只是对非常高温行为有效的第一个近似模型,实际上,尼贝特铅镁和PZT材料都是磁性自旋玻璃杯的紧密类似物。极性微区之间的相互作用会导致vogel-fulcher,例如放慢和冷冻,并提供对宏大域转变,滞后行为和耦合弹性响应的了解。
