Abstractum:Elaboraverunt 1550 um insulator-substructio lithium in tantalate undarum cum detrimento 0.28 dB/cm et factor anulus resonator qualitatis 1.1 decies centena millia. Applicatio χ(3) nonlinearitatis in photonicis nonlinearibus pervestigata est. Commoda lithii niobate in insulator (LNoI), quae praeclara χ(2) et χ(3) proprietates nonlineares cum valido claustro optici ob structuram "insulatoris-" suam perduxerunt ad notabiles progressus technologiarum technologiarum ultrafast. modulatores et photonici nonlineares integrati [1-3]. Praeter LN, lithium tantalate (LT) etiam investigatum est ut materia photonica nonlinea. Comparatus LN, LT in limine damnum opticum altiorem habet et fenestrae pellucidae opticae latiorem [4, 5], quamvis eius parametri optici, ut index refractivus et coefficientes nonlineares, similes sunt illis LN [6, 7]. Ita, LToI eminet sicut alia candida materia fortis altae potentiae opticarum applicationum photonicarum nonlinearum. Praeterea, LToI materia prima efficitur superficiei undae acousticae (SAW) sparguntur machinis, quae in technologiae mobili et wireless magno celeritate applicatae sunt. Hoc in contextu, LToI lagana magis communia materiae applicationibus photonicis fieri possunt. Tamen, ut moderno tempore, paucae tantum machinae photonicae in LToI nuntiatae sunt, ut resonatores microdiscus [8] et phaselus electro-opticus [9]. LToI waveguide and its applications in anulus resonator in this paper, present of low-demissionis LToI. Accedit, praebemus χ(3) notas nonlineas LToI waveguide.
Clavis puncta:
• Offerens 4-inch ad lagana 6-unc LToI, lagana tenuis lithium tantalate lagana, cum strato summo crassitudines ab 100 um ad 1500 um, adhibitis technicis domesticis et processibus maturis.
• SINOI: Ultra-humilis iactura silicon-silicon nitride uncta velum uncta.
• SICOI: Summus puritas semi-insulans pii carbidi tenui velo substrati pro carbide photonici pii circuitibus integratis.
• LTOI: Fortis competitor lithium niobate, tenue velum lithium, tantalate lagana.
• LNOI: 8-inch LNOI productio massarum majorum-scalarum tenuissimarum lithium niobatarum productorum sustinentium.
Vestibulum in Insulator Waveguides:In hoc studio adhibiti sumus 4 lagana inch LToI. Summitatem LT stratum commercii 42° rotatum Y-cut LT substratum pro SAW machinis, quae directe cohaeret cum 3 µm crasso thermarum oxydatum strato substrato, adhibito processu secando acri. Figura 1(a) ostendit summam conspectum LToI lagani, cum summo LT iacuit crassitudinem 200 nm. Perpendebamus asperitatem cacuminis LT iacuit uti vi atomica microscopia (AFM).
Figurae 1 .(a) laganum top intuitu LToI, (b) AFM imago superficiei iacuit LT, (c) PFM imago superficiei iacuit LT capitis, (d) Schematic crucis-sectionis LToI waveguide; (e) Fundamentale modum TE profile computatum, et (f) SEM imago LToI nuclei waveductoris ante depositionis SiO2 overlay. Ut in Figura 1 (b) ostenditur, superficies asperitas minor est quam 1 um, et lineae nullae scalpro observatae sunt. Insuper statum polarizationis summi LT iacuit perspeximus utens responsio piezoelectric vi microscopii (PFM), ut in Figura 1 (c). Confirmavimus uniformem polarizationem servari etiam post processum compaginem.
Hoc utentes LToI distent, fluctus sic nos fabricavimus. Primum, tabulatum larva metalli depositum est ad sequentem aridam etingificationem LT. Tum electronica trabs (EB) lithographia fiebat ut exemplar nuclei explicandi waveguide super laminae larvae metallicae. Deinde transtulimus EB resistendi exemplar ad larvam metallicam iacuit per aridam engraving. Postea nucleus LToI waveguide formatus est utens cyclotron resonantia (ECR) plasma etching. Demum tabulatum metallicum per processum humidum remotum est, et stragula SiO2 deposita depositionis vaporis chemicae amplificato utens plasma. Figura 1 (d) ostendit sectionem crucis schematic-LToI waveguide. Tota nucleus altitudo, bractea altitudo, et nucleus latitudo 200 um, 100 nm, 1000 nm respective. Nota quod latitudo nucleus dilatatur ad 3 µm ad marginem rotundi pro fibra optica copulationis.
Figura 1 (e) intensio calculi opticalis distributionis fundamentalis transversi electrici (TE) modum demonstrat 1550 um. Figura 1 (f) ostendit microscopii electronici (SEM) imaginem LToI nuclei fluctuantis ante depositionem SiO2 overlay.
Waveguide Characteres:Primum notas iacturae lineares aestimavimus, inponendo TE-polarizatam lucem e 1550 um necem ampliato fonte emissione spontanea in LToI fluctus variarum longitudinum. Propagatio detrimentum consecuta est ex fastigio relationis inter waveguide longitudinis et transmissionis ad utrumque esse. Deperditae propagationis mensurata 0.32, 0.28, et 0.26 dB/cm ad 1530, 1550, et 1570 um respective, ut in Figura 2 (a). Ficta LToI waveguides exhibita comparabilis humilis iactura obeundi statu-of-arte LNoI waveguides [10].
Deinde χ(3) nonlinearitatem per conversionem fluctuantem quattuor mixtionis processu generatam aestimavimus. Continuam undam sentinam lucem inponimus ad 1550.0 nm et signum lucis ad 1550,6 nm in 12 mm longi waveguide. Ut in Figura 2 (b), Phase-conjugata (desidiosa) levis unda intensio cum augmento potentiae inputationis augetur. Insitum in Figura 2 (b) spectrum output typicum quattuor undarum mixtionis ostendit. Ex relatione inter efficientiam input vim et conversionem, aestimavimus modulum nonlinearem (γ) circiter 11 W^-1m esse.
Figura III.(a) Microscopia imago anuli resonatoris fabricati. b) spectra transmissionis resonatoris anuli variis ambitu parametris. (c) spectrum anuli resonatoris mensuratum et Lorentzian-aptum transmissionis intervallo 1000 nm.
Deinde anulum resonatorem LToI fabricavimus et eius indolem aestimavimus. Figura 3 (a) imaginem microscopii optici anuli resonatoris fabricati ostendit. Annulus resonator notat conformationem "racetrack", constans e regione curva cum radio 100 µm et recta regione 100 µm longitudinis. Gap latitudinis inter annulum et nucleum bus waveguide variat in incrementis 200 um, specie ad 800, 1000 et 1200 nm. Figura 3 (b) spectra transmissionis pro unoquoque hiatu demonstrat, significans exstin- tionis rationem mutare cum magnitudine hiatus. Ex his spectris statuimus, ut 1000 nm hiatus praebet conditiones fere criticas copulationis, ut exhibeat summam extinctionis rationem -26 dB.
Utens resonatori critico copulato, factorem qualitatem (Q factorem) aestimavimus aptando spectrum transmissionis linearis cum curva Lorentziana, obtinendo factorem internum Q 1.1 decies centena millia, ut in Figura 3 (c). Ad notitiam nostram, haec est prima demonstratio de LToI anulo resonatoris waveguide-iuncta. Notabiliter, valorem factor Q consecutus est insigniter altior quam resonatores microdisk-LToI fibrarum copulatorum [9].
conclusio:Nos evolvit LToI waveguide cum detrimento 0.28 dB/cm ad 1550 um et anulum resonatorem Q factorem 1.1 decies centena millia. Effectus adeptus comparatur cum statu-de arte humili iactura LNoI waveguides. Accedit, investigavimus χ(3) nonlinearitatem fabricatorum LToI fluctuum pro applicationibus nonlinearibus chippis.
Post tempus: Nov-20-2024