チップのultra-high-Qトロイドマイクロキャビリティは,チップ上のultra-high-Qトロイドマイクロキャビリティである

科学分野:

• フォトニクスと光学工学
• 材料科学 材料科学とは
• 量子テクノロジーは,量子技術である.

背景:

• 介電マイクロキャビティは,光学エネルギーを共振周波数で貯蔵し,空洞量子電動学,光学,バイオセンシング,非線形光学にとって不可欠です.
• 表面張力による微小穴 (例えば,滴,球) は,原子スケールの表面仕上げにより,優れた光子寿命 (Q因子) を提供します.
• 既存のチップベースの共振器は,Q因子が著しく低く,超高Q実験での使用を制限しています.

研究 の 目的:

• 超高Q因子を持つチップベースのマイクロレゾナーのための製造プロセスを開発する.
• 現在のウェーファーベースの共振器の限界を克服し,表面張力による微小穴に匹敵する性能を達成するために.

主な方法:

• リトグラフィーとドライエッチングの組み合わせを用いて,ワッフルに正確な共振器パターンを刻みました.
• 選択的なリフロープロセスを採用し,製造されたシリカ構造の表面のほぼ原子規模の滑らかさを達成しました.
• チップ上の製造されたトロイド型のマイクロレゾナー.

主要な成果:

• シリカトロイドマイクロレゾナーで1億を超えたQ因子を達成しました.
• これは,以前のチップベースの共振器と比較して,ほぼ4桁の改善を示しています.
• 証明されたQ因子は,理想的な表面張力誘発微小穴のQ因子と同等である.

結論:

• 開発されたプロセスは,超高Qマイクロレゾナーをチップ上で製造することを可能にします.
• この進歩は,チップベースのマイクロキャビティとドロップレットマイクロキャビティの性能のギャップを埋めています.
• 新しい共振器は,非常に長い光子の寿命を必要とする要求の高いアプリケーションに適しています.