反共振声学波导使得可定制的Brillouin在芯片上的散射成为可能
Peng Lei1, Mingyu Xu1, Yunhui Bai1
1State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, School of Electronics, Peking University, 100871, Beijing, China.
Nature communications
|May 8, 2024
概括
研究人员开发了悬浮反共振声波导 (SARAW) 用于芯片上刺激的Brillouin散射 (SBS). 这些波导提供了卓越的声学封闭性和选择性,使前向和后向SBS应用中的突破成为可能.
科学领域:
- 综合光子学 综合光子学
- 视觉机械学 视觉机械学
- 声学波浪指南的波浪指南
背景情况:
- 集成光子学通过控制光学和声学模式来推进芯片上刺激的Brillouin散射 (SBS).
- 声波导具有低损失,可定制性和简单的制造,对于SBS来说至关重要,但具有挑战性.
- 现有的结构很难为芯片上的SBS提供有效的声学封闭和选择性.
研究的目的:
- 提出并展示一种新的悬浮反共振声波导 (SARAW) 结构.
- 为了实现在芯片上SBS的卓越声学封闭和模式选择性.
- 为了实现前向和后向SBS,在一个紧的足迹中提高性能.
主要方法:
- 在光学和声学反共振原理的启发下,SARAWs被设计和制造.
- 该SARAW结构是在在绝缘体平台上实施的.
- 对前向和后向SBS的性能进行了评估,测量增益,Brillouin频率转移和机械质量因子.
主要成果:
- SARAW显示出优越的声学封闭和高选择性.
- 一个厘米尺度的SARAW实现了对前方SBS的净增益超过6.4dB.
- 倒向的SBS表现出前所未有的27.6 GHz的布里卢恩频率转移和一个机械质量因子,直到1960年.
结论:
- 拟议的SARAW显著提高了芯片上的SBS性能.
- 这种声波导体范式简化了集成光子设备的设计和制造.
- SARAW为光学机械,声学电路和混合量子系统开辟了新的途径.
