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 — 在 SiC 晶片上设计、制造和测量了不同几何形状的基片集成波导 (SIW),以及基于 SIW 的谐振器、基于 SIW 的滤波器、接地共面波导 (GCPW)、GCPW-SIW 过渡和校准结构。使用两层校准从 GCPW 探测的散射参数中提取固有 SIW 特性。由此产生的 D 波段 (110-170 GHz) SIW 表现出创纪录的低插入损耗 0.22 ± 0.04 dB/mm,比 GCPW 好四倍。3 极滤波器在 135 GHz 时表现出 1.0 dB 的插入损耗和 25 dB 的回波损耗,这代表了 SiC SIW 滤波器的最新水平,并且比 Si 片上滤波器好几个数量级。这些结果显示了 SIW 有望在同一 SiC 芯片上集成 HEMT、滤波器、天线和其他电路元件。关键词 — 腔体谐振器、微波滤波器、毫米波集成电路、半导体波导
摘要:量子级联激光器 (QCL) 因其灵活的设计和紧凑的体积而成为一种无处不在的中红外光源。制造具有高功率水平和良好光束质量的多波长 QCL 芯片对于许多应用而言都是非常可取的。在本研究中,我们通过在单个芯片上集成五个 QCL 增益部分阵列和阵列波导光栅 (AWG),展示了 λ ∼ 4.9 µ m 单片波长光束组合 (WBC) 红外激光源。来自切割面的光反馈使激光能够产生,而集成的 AWG 将每个增益部分的发射光谱锁定到其相应的输入通道波长,并将它们的信号在空间上组合到单输出波导中。我们的芯片具有来自公共孔径的高峰值功率,每个输入通道超过 0.6 W,在脉冲模式下运行时,边模抑制比 (SMSR) 超过 27 dB。我们的主动/被动集成方法可实现从 QCL 脊到 AWG 的无缝过渡,无需再生长或衰减耦合方案,从而实现稳健的设计。这些结果为开发适用于高光谱成像等应用的高度紧凑中红外源铺平了道路。
简介:氮化硅(SIN X)具有高折射率和光学透明度,从大约250 nm到7 µm,可以实现跨越紫外线的低损失平面综合设备,直到中型中型。作为一个平台,SIN X受益于晶圆尺度制造,免费的金属氧化物 - 氧化物 - 副导体(CMOS)兼容过程,并且可以针对不同的应用(包括非线性光学功能)定制[1]。但是,与许多集成的光子平台一样,可以在无法使用光栅耦合器时进行处理方面以进行最终耦合。传统的抛光可能会证明是耗时的,尤其是当从晶圆上处理数十个光子设备时,还证明了精确放置的刻面部的挑战。涉及多个薄层不同材料的层压结构,在抛光过程中的波导层的碎屑和分层也导致产量差。近年来,钻石加工通常使用DICING锯,开辟了通往各种脆性材料的光学质量表面的路线[2,3]。在延性状态下的加工可以拆除塑料样的材料,从而导致碎屑下的碎屑低和低表面粗糙度。我们以前已经证明了诸如二氧化硅和硅等散装材料的光学质量加工,以及尼贝特锂中的山脊波导和面的划分[4-7]。在这项工作中,我们将这些技术重新列为二合一质量质量的片段,该平台由多个层(底物 - 氧化物sin x-封顶层)组成,不需要抛光。我们将此技术扩展到了侧向定义的波导,这些波导证明了层压层的精确度,保存和凹入锯技术的低表面碎屑。我们的DICING例程还提供了一个过程来验证延性加工的参数。
MEVD – 301(A) 光电子集成电路 第一单元光波导理论:波导理论:一维平面波导、二维波导、超越方程、波导模式、模式截止条件。 第二单元光波导制造和特性:波导制造:沉积薄膜;真空沉积和溶液沉积、扩散波导、离子交换和离子注入波导、III-V 化合物半导体材料的外延生长、通过湿法和干法蚀刻技术塑造波导。波导特性:表面散射和吸收损耗、辐射和弯曲损耗、波导损耗测量、波导轮廓分析。 第三单元光耦合基础:横向耦合器。棱镜耦合器。光栅耦合器。光纤到波导耦合器。光波导之间的耦合。定向耦合器。定向耦合器的应用。单元 IV 导波调制器和开关:光调制器中使用的物理效应:电光效应、声光效应和磁光效应。波导调制器和开关。单元 V 半导体激光器和探测器:激光二极管。分布式反馈激光器。集成光学探测器。单元 VI 集成光学的最新进展:导波设备和应用的最新技术,例如光子开关、可调谐激光二极管、光学集成电路。文本/参考文献 1. T Tamir,《导波光电子学》,Springer-Verlag,1990 年 2. R Sysm 和 J Cozens,《光导波和设备》,McGraw-Hill,1993 年
摘要:本文提出了一种基于双SPP耦合用于亚波长限制的长距离混合波导。混合波导由金属基圆柱形混合波导和银纳米线组成。波导结构中存在两个耦合区,增强了模式耦合。强模式耦合使波导既表现出较小的有效模式面积(0.01),又表现出极长的传输长度(700 μm),波导的品质因数(FOM)可高达4000。此外,波导的横截面积仅为500nm×500nm,允许在亚波长范围内进行光学操作,有助于提高光电器件的小型化。混合波导的优异特性使其在光电集成系统中具有潜在的应用价值。
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。
摘要:平面纳米光子结构能够实现嵌入量子点的宽带、近乎统一的辐射耦合,从而实现理想的单光子源。电荷噪声限制了单光子源的效率和相干性,从而导致辐射光谱变宽。我们报告了通过在包含嵌入 ap - i - n 二极管的量子点的砷化镓膜中制造光子晶体波导来抑制噪声的方法。波导附近的局部电接触可最大限度地减少漏电流,并允许快速电控制(≈ 4 MHz 带宽)量子点谐振。耦合到光子晶体波导的 51 个量子点的谐振线宽测量在 6 nm 宽的辐射波长范围内表现出接近变换极限的辐射。重要的是,局部电接触允许在同一芯片上独立调谐多个量子点,这与变换极限辐射一起成为实现基于多发射器的量子信息处理的关键组成部分。关键词:光子晶体波导、量子点、单光子、共振光谱、纳米光子学、半导体异质结构
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