飞秒直接激光写入(FS DLW)是在透明介电材料中产生3D光子微结构的强大方法[1,2]。后者在短时间内通过非线性过程吸收FS脉冲的能量,从而在μM规模的辐照面积(损伤轨道)内进行了永久性的材料修饰,从而导致折射率的热变化。激光波导(WGS)最近引起了极大的关注[1]。飞秒脉冲对激光WGS的铭文受益于快速制造时间,高精度,获得各种几何形状和活性材料。对于此类WG,达到了低至中等传播损失。wg激光器代表光子积分电路的构件之一[2]。如果设计正确,它们会受益于单模模式操作,低阈值和高光强度[3]。表面WG可以通过将非线性光学材料沉积导致脉冲激光通过evanescent-Field景偶联而进行功能化[4,5]。
由GAAS底物上的分子束外延生长的外延结构由6个周期Al 0组成。8 GA 0。 2 as/al 0。 25 GA 0。 75作为Bragg反射器(下视镜),A 350 nm Al 0。 45 GA 0。 55作为核心和4个周期Al 0。 8 GA 0。 2 as/al 0。 25 GA 0。 75作为Bragg反射器(上镜)。 两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。 因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式 (s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。 外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。 SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。 7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。 48 GA 0。2 as/al 0。25 GA 0。 75作为Bragg反射器(下视镜),A 350 nm Al 0。 45 GA 0。 55作为核心和4个周期Al 0。 8 GA 0。 2 as/al 0。 25 GA 0。 75作为Bragg反射器(上镜)。 两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。 因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式 (s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。 外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。 SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。 7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。 425 GA 0。75作为Bragg反射器(下视镜),A 350 nm Al 0。45 GA 0。 55作为核心和4个周期Al 0。 8 GA 0。 2 as/al 0。 25 GA 0。 75作为Bragg反射器(上镜)。 两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。 因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式 (s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。 外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。 SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。 7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。 445 GA 0。55作为核心和4个周期Al 0。8 GA 0。 2 as/al 0。 25 GA 0。 75作为Bragg反射器(上镜)。 两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。 因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式 (s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。 外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。 SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。 7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。 48 GA 0。2 as/al 0。25 GA 0。 75作为Bragg反射器(上镜)。 两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。 因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式 (s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。 外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。 SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。 7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。 425 GA 0。75作为Bragg反射器(上镜)。 两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。 因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式 (s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。 外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。 SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。 7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。 475作为Bragg反射器(上镜)。两个Bragg镜子在NIR范围内为泵梁提供了光子带隙垂直限制,也为电信范围内生成的SPDC光子的总内部反射覆盖提供了。因此,泵和SPDC模式的特征是不同的分散曲线,允许单波导相匹配条件Δβ(0)= 0(等式(s6)下面)要在关注的光谱范围内满足。外延结构是通过分子束外延生长的,样品通过电子光刻(使用高分辨率HSQ抗性)处理,然后是ICP干蚀刻。SPDC电信模式的模拟耦合常数为C TE = 2。7 mm -1在TE极化中,C TM = 2。4
摘要 — 本文旨在研究由与波导耦合的腔量子电动力学 (cavity-QED) 系统的相干反馈控制引起的双光子动力学。在该装置中,腔中的二能级系统可以作为光子源,发射到波导中的光子可以在波导中传输和反射后多次与腔 QED 系统重新相互作用,在此过程中反馈可以调节进出腔的光子数量。我们在两种情况下分析了该相干反馈网络中双光子过程的动力学:波导和腔之间的连续模式耦合方案和离散周期模式耦合方案。这些耦合方案的不同之处在于它们的相对尺度和用于耦合的半透明镜的数量。具体而言,在连续模式耦合方案中,双光子态的产生受波导反馈回路长度以及波导与腔-QED系统之间的耦合强度的影响。通过调整波导长度和耦合强度,我们能够有效地产生双光子态。在离散周期模式耦合方案中,腔中的Rabi振荡可以稳定,并且波导中没有明显的双光子态。
摘要:低成本、易于集成的硅 (Si) 光子学光电探测器 (PD) 仍然是光子集成电路 (PIC) 的瓶颈,特别是对于 1.8 μ m 以上的波长。多层铂硒化物 (PtSe 2 ) 是一种半金属二维 (2D) 材料,可以在 450°C 以下合成。我们通过在 Si 波导上保形生长直接集成基于 PtSe 2 的 PD。PD 在 1550 nm 波长下工作,最大响应度为 11 mA/W,响应时间低于 8.4 μ s。1.25 至 28 μ m 波长范围内的傅里叶变换红外光谱表明 PtSe 2 适用于远至红外波长范围的 PD。我们通过直接生长集成的 PtSe 2 PD 优于通过标准 2D 层转移制造的 PtSe 2 PD。红外响应性、化学稳定性、低温下选择性和保形生长以及高载流子迁移率的潜力相结合,使 PtSe 2 成为光电子和 PIC 的有吸引力的 2D 材料。关键词:铂硒化物、光电探测器、硅光子学、二维材料、红外 ■ 简介
摘要:本文结合数值分析和实验验证,研究了基于氮化硅 (Si3N4) 平台的脊形波导的波长相关灵敏度。在第一部分中,详细分析了 Si3N4 脊形波导的模式特性,重点分析了有效折射率 (neff)、衰减场比 (EFR) 和传播损耗 (αprop)。这些参数对于理解引导光与周围介质的相互作用以及优化用于传感应用的波导设计至关重要。在第二部分中,通过实验证明了基于 Si3N4 波导的赛道环谐振器 (RTRR) 的波长相关灵敏度。结果表明,随着波长从 1520 nm 移至 1600 nm,RTRR 的灵敏度明显提高,从 116.3 nm/RIU 上升到 143.3 nm/RIU。这一趋势为设备在较长波长下的增强性能提供了宝贵的见解,强调了其在需要在该光谱范围内高灵敏度的应用方面的潜力。
将非线性纳米光量设备引入光学频率梳量计量学领域为低功率和芯片集成时钟,高精度频率合成和广泛带宽光谱的新机会。但是,这些进步中的大多数仍被限制在光谱的近红外区域,该区域限制了在紫外线和可见范围内与大量量子和原子系统的频率梳集成。在这里,我们通过引入多段纳米型薄膜硅锂波导来克服这一缺点,这些尼贝特波导将工程性分散和鼠标匹配匹配的匹配结合在一起,从而通过χ(2)和χ(3)非线性的组合进行了有效的超核电生成。只有1,550 nm处的脉冲能量仅90 pj,我们实现了跨越330–2,400 nm的无间隙频率梳覆盖率。从近红外泵到350–550 nm的紫外线 - 可见区域的转化效率为17%,我们对优化的极点结构的建模预测效率更高。通过χ(2)在同一波导中通过χ(2)非线性的谐波生成直接产生载体 - 内玻璃偏移频率,以及在短达350 nm的波长下验证梳子连贯性的手段。我们的结果提供了一种集成的光子学方法,可以创建可见和紫外线频率梳子,以影响精度光谱,量子信息处理和在此重要光谱窗口中的光学时钟应用。
使用波导模式的近场捕获和移动微粒可以实现稳定和紧凑的集成光学平台,以操纵,分类和研究单个微观对象。在这项工作中,研究了通过Bloch表面波在聚合物波中传播的一维光子晶体表面和位于波导表面上的光线的可能性。数值模拟。使用两光子激光光刻,在一维光子晶体的表面制造了Su-8聚合物波导。当Bloch表面波被激发时,聚苯乙烯微粒沿波导的运动被实验证明。
摘要 - 技术的预测已为Terahertz(THZ)频率范围打开了大门,该频率范围要在不同的领域应用于各种应用。未来的通信技术,尤其是6G,还将由于其较大的带宽具有实现高数据速率的能力,因此也将使用THZ频带。在对Terahertz传播介质的早期研究中出现了巨大的损失。至关重要的是,设计适当的波导,可以将THZ波有效地整合到系统中,并以最小的损失,并易于传输数据并克服自由空间损失问题。通信,传感和其他应用参数受传输损失的高度影响;因此,需要低传输损失和分散损失波导设计才能适当利用。在本文中,研究了在Terahertz频率范围内运行的不同类型的波导中传输损失减少的综述。还讨论了几类THZ波导的设计和实验设置,以最大程度地减少传输损失。审查研究表明,这些波导可能是未来6G通信的有希望的传输媒介。
第二,具有侵略性的干蚀刻和湿清洁,对于最佳波导图案至关重要,可能会损害纳米线的制造产量和整体检测器性能。根据所选过程流量,可以实施几种缓解策略。在检测器优先的方法中(在波导蚀刻之前制造纳米线),可以应用封装层以减少纳米线降解。22相反,波导优先的方法(在波导蚀刻后产生纳米线)自然会暴露于侵袭性化学物质中。但是,这种方法可能导致纳米线制造过程的波导质量降解,从而增加了光损失。此外,波导的表面粗糙度可以影响检测器的产量。21在这种情况下,缓冲层20在随后的处理过程中为波导提供了保护,同时也有可能降低表面粗糙度。纳米线的产量也可以通过使用无定形超导体来提高,因为它们的底物要求较少。22
摘要 - 通过利用亚波长等离子设备来实现紧凑的光学整合电路,需要设计紧凑和有效的光子对等离激元模式转换器的设计。尤其是对于需要多个转换器的等离子多输入设备,例如逻辑门,可以在很大程度上通过光子波导将足迹构成,这应该在设计中考虑。在这项工作中,我们为应用多输入等离子体设备的应用模拟和基准五个Photonic to for等离子体模式转换器拓扑。我们的设计包括等离子波导的定向和末端耦合方案,以及线和插槽构造的Si光子波导。考虑到光子波导和等离子波导,总足迹以及模式转换效率之间的音高不匹配,我们优化了转换器的性能。
