在一个二维光子晶体中的高Q光子纳米腔
Yoshihiro Akahane1, Takashi Asano, Bong-Shik Song
1Department of Electronic Science and Engineering, Kyoto University, Katsura, Nishikyo-ku, Kyoto 615-8510, Japan.
Nature
|October 31, 2003
概括
研究人员开发了一种新的光子晶体纳米腔,实现了高质量系数 (Q) 和小模态体积 (V). 这一突破为先进的光子应用增强了光束限制.
科学领域:
- 光子学和光学工程 光子学和光学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 量子信息科学 量子信息科学
背景情况:
- 光子腔对于激光器,过器和量子信息处理等应用至关重要.
- 同时达到高质量因子 (Q) 和小模态体积 (V) 是具有挑战性的,因为在较小的空洞中辐射损失增加.
- 对于高Q纳米腔的现有理论和实验仍未得到充分探索.
研究的目的:
- 制造一种基于的光子晶体纳米腔,显著增强光束限制.
- 研究在光学波长大小的空洞中实现高Q/V比的方法.
- 为了证明开发的纳米腔的实际集成和性能.
主要方法:
- 制造一种基于的二维光子晶体板.
- 一个纳米腔结构的设计和实现.
- 腔性能的表征,包括质量因子 (Q) 和模式体积 (V).
主要成果:
- 一个具有Q = 45,000和V = 7.0 x 10(-14) cm3的纳米腔被成功制造出来.
- 获得的Q/V比率是以前研究的10-100倍.
- 证明了与其他光子元素的直接集成,以及100 nm的大型自由光谱范围.
结论:
- 这项研究提出了一种创新的方法,通过"温柔"限制光线来创建高Q纳米腔.
- 开发的光子晶体纳米腔提供了卓越的光限制,为先进的光子设备铺平了道路.
- 展示的性能和集成能力突出显示了大规模光子芯片应用的潜力.
