摘要:传感器的灵敏度、选择性、可靠性和测量范围是其广泛应用的重要参数。各种检测系统数量的快速增长似乎证明了全世界为增强一个或多个参数而做出的努力是合理的。因此,作为一种可能的解决方案,多域传感方案已被提出。这意味着传感器在光学和电化学等领域同时被询问。光学透明和电化学活性透明导电氧化物(TCO),如氧化铟锡(ITO),为在单个传感器内结合这两个领域提供了机会。这项工作旨在理解 ITO 涂层光纤传感器中观察到的电光调制有损模式共振(LMR)效应。由数值建模支持的实验研究可以识别负责两个领域性能的薄膜特性以及它们之间的相互作用。已发现半导体 ITO 中的载流子密度决定了电化学过程的效率和 LMR 特性。载流子密度会提高电化学活性,但会降低电光调制能力
摘要:传感器的灵敏度、选择性、可靠性和测量范围是其广泛应用的重要参数。各种检测系统数量的快速增长似乎证明了全世界为增强一个或多个参数而做出的努力是合理的。因此,作为一种可能的解决方案,多域传感方案已被提出。这意味着传感器在光学和电化学等领域同时被询问。光学透明和电化学活性透明导电氧化物(TCO),如氧化铟锡(ITO),为在单个传感器内结合这两个领域提供了机会。这项工作旨在理解 ITO 涂层光纤传感器中观察到的电光调制有损模式共振(LMR)效应。由数值建模支持的实验研究可以识别负责两个领域性能的薄膜特性以及它们之间的相互作用。已发现半导体 ITO 中的载流子密度决定了电化学过程的效率和 LMR 特性。载流子密度会提高电化学活性,但会降低电光调制能力
摘要 — 经典光频率梳已经彻底改变了从光谱和光钟到任意微波合成和光波通信等无数领域。利用这种成熟光学平台固有的稳健性和高维性,它们的非经典对应物,即所谓的“量子频率梳”,最近开始在光纤兼容量子信息处理 (QIP) 和量子网络中显示出巨大的潜力。本综述将介绍频率箱 QIP 的基本理论和实验,以及继续发展的机会。特别强调了最近展示的量子频率处理器 (QFP),这是一种基于电光调制和傅里叶变换脉冲整形的光子装置,能够以并行、低噪声方式实现高保真量子频率门。索引词 — 频率梳、量子计算、电光调制器、相位调制、光脉冲整形。
并无需使用载流子注入即可增强电光调制。与此同时,人们正在努力实现完全集成在硅基平台中的发光器,作为 III – V 族材料的经济高效的替代品。这方面的两个主要途径是使用 Ge 及其与 Si 和 Sn 的合金,以及应变工程。硅 – 锗 – 锡 (GeSn) 合金可能是一种很有前途的解决方案 [4],因为它的能带结构可以通过其成分来控制,从而在宽光谱范围内实现高发射效率,但这些三元合金对材料生长提出了一些技术挑战。[5] 能带结构控制的替代途径是在 Ge 和 GeSn 合金中引入拉伸应变。这里的目标是利用拉伸应变来降低导带 L 和 Γ 最小值之间的能垒,实现准直接带隙材料,从而提高辐射效率。此外,拉伸应变的作用是消除重空穴 (HH) 和轻空穴 (LH) 价带之间的简并性,并降低导带和价带之间的能量差,[6,7] 从而提供对带隙的所需控制。这些能带结构效应可以通过光致发光 (PL) 实验揭示,而半导体中应变的关键测量可以使用拉曼光谱来实现。机械变形会显著影响 PL 发射、谷分裂的不均匀性或重叠
频域处理在经典和量子光子网络中都具有优势,因为多路复用多个频率的能力允许在多个通道之间高效地传输信息。对于量子信息处理应用,频率自由度已用于定义频率箱量子比特,与空间/偏振量子比特相比,其在损耗方面具有良好的可扩展性 [1]。操纵这些频率箱量子比特需要实现频率模式之间的受控幺正相互作用。最近的进展是开发了由两种频率模式(例如 [2-4])表示的量子比特的频域处理,以及频域三重处理 [5]。实验使用了两种方法:i) 非线性参数过程和 ii) 电光调制。利用参数过程,布拉格散射四波混频 (BS-FWM) 可有效产生高保真量子操作和接近 1 的效率。在这个非线性过程中,两个强泵浦频率模式在两个弱振幅频率模式(信号/闲频)之间引起无噪声频率转换,相当于在布洛赫球上旋转量子比特 [6]。该过程使信号/闲频频率之间的相互作用相位匹配,这些相互作用以零色散频率为中心对称地镜像泵浦频率,如图 1a 所示。由于高阶色散工程,转换过程可以具有频率选择性,从而导致有限的转换效率带宽,如图 1b 所示。尽管双泵 BS-FWM 已经得到充分研究(例如 [4,6,7]),但 N > 2 个泵浦的情况却只得到有限的实验处理 [8]。
III-V半导体材料组的生长特性与硅具有相似的生长特性,该特性在微电子学中已良好。III-V半导体材料是在单晶半导体底物上的外延生长的。主要区别在于光电特性中,大多数III-V半导体具有直接的带隙,这是制造有效激光器和光学放大器的先决条件,缺少属性硅。此外,几个III-V半导体(例如GAAS和INP)具有比硅具有更好的电子性能,这使它们适合于高端RF插图。各种III-V半导体之间的关键差异是波长范围,它们支持光学功能,例如发光,放大,传输和检测光。对于GAA,这是在半导体激光器中应用的第一种III-V材料,操作窗口的范围为800-1100 nm,使其适用于短期通信。GAAS垂直腔表面发射激光器(VCSELS)是短距离(<几百米)通信的主要光源。用于INP及其第四纪化合物Ingaasp和Ingaalas,可以在INP底物上生长,操作窗口范围为1200-1700 nm,范围涵盖了在更长距离(O波段,C-Band,C-Band和l频段)高速通信的最重要波长。因此,这是长时间和中距离高速通信的首选材料。这使其成为在复杂图片中使用的首选材料,在复杂图片中,必须将广泛的功能集成到单个芯片中。光过滤器)。INP及其化合物Ingaasp和Ingaalas的另一个优点是,它们的光学特性(增益,透明度,吸收和检测以及电光调制效率)可以在晶圆中进行本地设计,同时保留在宽波长范围内优化性能的可能性。示例是连贯的发射器和接收器,更一般而言,需要将激光器和光学放大器与有效调节器和检测器集成在一起的任何电路,以及低损坏的被动光元素(例如,用于钝化和隔离的介电材料与用于硅微电子的介电材料非常相似。电气间连接的金属不同。黄金由于其良好的电气和机械性能而经常用于III-V半导体,而由于它具有扩散到硅非常有害的风险,因此它没有应用于硅上。另一方面,铝和铜很少用于III-V材料。特别是铜杂质在III-V材料中降解电和光学特性。晶片小于硅。对于GAAS 4“,6”和8英寸的直径可在市售。INP晶圆具有2英寸,3英寸和4英寸的直径,质量良好。 较大的6英寸晶片可用于研发目的,其蚀刻坑密度(EPD)稍大,在需求增加时将改善。INP晶圆具有2英寸,3英寸和4英寸的直径,质量良好。较大的6英寸晶片可用于研发目的,其蚀刻坑密度(EPD)稍大,在需求增加时将改善。