光子纳米结构与量子发射器之间的手性光 - 脱子相互作用显示出实现量子信息处理的自旋 - 光子界面的巨大潜力。量子发射极的位置依赖性自旋动量锁定对于这些手性耦合纳米结构很重要。在这里,我们报告了量子点(QD)和跨波导之间的位置依赖性手性耦合。选择在横截面中不同位置分布的四个量子点以表征设备的手性特性。定向发射是在单个波导和两个波导中同时实现的。此外,可以用四个输出的手性对比确定QD位置。因此,通过将QD放置在合理位置,跨波导可以充当单向单向波导和圆形极化的光束分离器,该位置具有潜在的应用程序,该QD在单个光子水平上的复杂量子光学网络中具有潜在的应用程序。
我们报告了通过在硅衬底上外延生长的最初均匀的硅锗 (SiGe) 薄膜中进行相位分离直接激光写入渐变折射率光波导。我们使用了波长为 532 nm 的连续波 (CW) 激光器。激光束聚焦到厚度为 575 nm、Ge 浓度为 %50 的 SiGe 薄膜表面上直径为 5 µm 的光斑。通过熔化表面来诱导 SiGe 薄膜的成分分离,并通过将激光诱导熔化区的扫描速度控制在 0.1-200 mm/s 的范围内来调整成分分布。在高扫描速度下,扫描激光束会产生移动的富 Ge 熔化区,由于扩散限制的 Ge 传输不足,Ge 含量会在后缘积聚。材料特性表明,激光加工的 SiGe 微条带由富含 Ge 的条带芯(> 70% Ge)和富含 Si 的底层包层(<30% Ge)组成。扫描速度相关的相位分离允许制造具有可调成分分布的渐变折射率 SiGe 波导,这些波导通过光学传输测量和使用模拟的模式分析来表征。我们的方法还可以应用于三元半导体 (AlGaAs) 的伪二元合金,其平衡相图与 SiGe 合金的平衡相图相似。
本文介绍了一种使用 Minkowski-Sierpinski 分形技术和基片集成波导 (SIW) 在 60 GHz 谐振的新型贴片天线设计。该天线拟用于无线体域网应用 (WBAN)。所提出的天线采用 Rogers 5880 基片实现,其介电常数 (ε r ) 为 2.2,损耗角正切为 0.0004,基片高度为 0.381 mm。计算机仿真技术 - 微波工作室 (CST-MW) 用于仿真所提出的天线。仿真结果显示,在 (58.3-61.7) GHz 范围内具有 3.5 GHz 的宽带宽,回波损耗大于 -10 dB。模拟增益为 7.9 dB,线性天线效率为 91%。所提出的天线用于改善 WBAN 应用的毫米波 (mm-Wave) 频段的辐射方向图、带宽和增益的质量。
ge是一种集团半导体,广泛用于基于SI的电子设备,因为独特的优势在于与标准互补金属氧化物半导体(CMOS)处理,出色的载体迁移率,相对丰度和低毒性[1]。最近,GE吸引了越来越多的研究兴趣,用于制造具有成本效益和有效的功能性电子光综合电路(EPICS)[1,2]。在室温下,GE的直接带隙为0.8 eV,对应于1,550 nm处的吸收边缘。1,300 nm和1,500 nm之间的强光吸收使GE成为光纤电信设备的理想光电探测器(PD)材料[3]。但是,由于SI和GE之间的4.2%晶格不匹配,将GE直接集成在SI底物上是一项挑战。已经采取了强烈的努力,使用不同的方法(包括两步生长[4,5]和分级的SIGE缓冲液[6],为了制造高性能GE正常生命值PDS [3,7]和波导(WG)PDS(WGPDS)PDS(WGPDS)[8,9] [8,9]。但是,GE活动层和GE/SI接口相对有缺陷,从而降低了设备性能。此外,
实现完全连接的量子处理器网络,需要分发量子纠缠的能力。对于遥远的处理节点,可以通过生成,路由和捕获空间纠缠的巡回光子来实现。在这项工作中,我们使用直接耦合到波导的超级传感器量子矩来证明这种光子的确定性生成。尤其是我们生成两光子N00N状态,并表明发射光子的状态和空间纠缠可通过量子频率调谐。使用正交振幅检测,我们重建光子模式的力矩和相关性,并证明状态制备保真度为84%。我们的结果提供了使用量子干扰在波导量子量子架构中产生的巡回传送方案实现量子通信和传送方案的途径。
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。
集成的光子学是一种在应用程序的各个领域,包括光学共同传感和生物传感。尤其是,片上生物感应引起了极大的兴趣,这是由于其在低成本,紧凑性和低检测极限方面的潜力。CMOS兼容的氮化硅(SIN X)目前在片上光谱中起着重要作用,是可见/近红外(MR)平台的首选材料[1]。然而,sin x在蓝色/紫外线波长下遭受高吸收损失[2]。已经努力研究了在紫外线波长的波导,但紫外线平台仍处于起步阶段。对于理想的光子平台,低损耗和单模操作对于结合芯片上多个光学组件至关重要。最近,X。Liu等[3]报道了一个单晶AIN平台。从k = 390 nm处的出色胶片质量,中等的波导损失为8 db/cm。然而,即使使用电子束光刻,大波导维度和高指数(N)值为2.2也会导致多模式引导。相反,使用原子层沉积(ALD),氧化铝(A10 X)具有较低的折射率值,高于220 nm [4]的高透明度,可以很好地控制A10 X膜的均匀性和厚度。G.N. West等。 在“ k = 371 nm [5]时,以令人印象深刻的低损失为〜3 db/cm的A1G X波导,需要步进光刻来进行模式波导,然后才能实现单个模式操作。 在402 nm的波长下证明了5 dB/cm的传播损失。G.N.West等。 在“ k = 371 nm [5]时,以令人印象深刻的低损失为〜3 db/cm的A1G X波导,需要步进光刻来进行模式波导,然后才能实现单个模式操作。West等。在“ k = 371 nm [5]时,以令人印象深刻的低损失为〜3 db/cm的A1G X波导,需要步进光刻来进行模式波导,然后才能实现单个模式操作。在402 nm的波长下证明了5 dB/cm的传播损失。此外,它们的平台将氧化硅(Sio X)的实现为硬面膜,后来将其作为顶级层面。尽管这将有效地降低核心和覆层之间的指数对比,然后减少散射损失,但Sio X-覆层不可避免地会抑制平台的生物感应电位。在本文中,我们提出了由常规接触光刻(Karl Suss Ma6对准器)制造的空气层单模A10 X波导。在实施昂贵且耗时的步进光刻之前,该A10 X平台利用了一种高效且具有成本效益的光刻工具来制造紫外线/紫罗兰色频谱设备的研究原型。
摘要:非线性块体晶体中的反向传播参量转换过程已被证明具有独特的特性,可实现高效的窄带频率转换。在量子光学中,在波导中通过反向传播参量下转换过程 (PDC) 生成光子对,其中信号光子和闲置光子以相反的方向传播,提供了独特的与材料无关的工程能力。然而,实现反向传播 PDC 需要具有极短极化周期的准相位匹配 (QPM)。在这里,我们报告了在自制的周期性极化铌酸锂波导中生成反向传播单光子对,其极化周期与生成的波长在同一数量级。双光子状态的单光子以可分离的联合时间光谱行为桥接 GHz 和 THz 带宽。此外,它们允许使用最先进的光子计数器直接观察预示单光子的时间包络。
先进的量子信息科学和技术 — QIST — 应用对光学元件提出了严格的要求。量子波导电路为芯片上可扩展的 QIST 提供了一条途径。超导单光子探测器 — SSPD — 提供红外单光子灵敏度,结合低暗计数和皮秒时间分辨率。在这项研究中,我们将这两种技术结合在一起。使用 SSPD,我们在硅基波导定向耦合器中观察到 92.3 � 1.0% 的双光子干涉可见度,波长为 � =804 nm — 高于用硅探测器测量的 � 89.9 � 0.3% �。我们进一步使用 SSPD 操作受控非门和量子计量电路。这些演示为电信波长量子波导电路提供了一条清晰的路径。© 2010 美国物理学会 。� doi: 10.1063/1.3413948 �