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。
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。
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)
2 理论 3 2.1 电磁辐射基础 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ...
摘要:在这项工作中,我们通过采用了一个操作的耦合 - ridge波导(CRW)结构,证明了以λ〜5μm的激光为λ〜5μm的高功率量子级联激光(QCL)阵列。五元素QCL阵列进行了模拟和制造,以将CRW结构扩展到中波红外状态。通过正确设计山脊和空间的几何形状,可以观察到约10°的衍射限制强度曲线附近的主峰的侧面远场。通过引入埋入的2阶分布式反馈(DFB)光栅,在25°C下以高于1 W的辐射功率的底物发射。单个纵向模式的操作是通过更改良好的细胞波长调音系数为–0.2 cm –1 /k的温度来获得的。
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。
区域,从而增强了光学强度。然而,如此高的光学结构增加了纳米级不均匀性引起的散射损失的敏感性。氮化硅是一种介电材料,具有相对较大的非线性指数系数和一个从紫外线到中红外的宽带透明度窗口。其折射率与二氧化硅形成鲜明对比允许高分并控制波导几何形状的分散体。在过去几年中,这个材料平台作为依赖KERR效应的非线性光学应用程序的主力,从微型BOMB的生成到副标。在本文工作中,我们专注于开发高级制造技术,以实现氮化硅波导的实现。仪表长的高填充波导据报道,有1.4 db/m的阶段损失创纪录的低损失和分散工程的mi- croResonators,质量为1900万。基于这项技术,我们证明了带有光电检测的重复速率的八度跨度相干微膜和小鳄鱼的设备面积小于1毫米2,即比艺术的状态小的数量级。高产量和超损坏Si 3 N 4波导也使我们在整合波导中的第一次连续波参数放大器也可以实现,当以相位敏感的模式运行时,表现出9.5 dB的增益为9.5 dB,噪声效率为1.2 db。
摘要:锗键(GESN)是CMOS兼容的组IV材料。它的生长受到SN隔离的趋势和GESN层中缺陷的产生的困扰,当它在晶格不匹配的底物上生长时。到目前为止,据报道,在近中音红外光源和光电探测器的直接波段间隙中使用了薄的GESN。在这种交流中,我们报告了高质量的单晶GESN(〜1μm),其压缩应力(-0.3%)和Si基板上的GE缓冲液对GE缓冲液的低缺陷(-0.3%)的生长。然后将生长的GESN制成1.25μm宽度的基座波导。估计的传播损失为1.81 dB/ cm,弯曲损失为0.19 dB/弯曲,测量为3.74μm。在没有GE-O吸收峰在820和550 cm-1处,在最佳制造和测量条件下,提出的GESN波导可能支持超过25μm的波长的光传播。