单立体温度不敏感的高-Q Ta₂O₅ 微光盘共振器

科学领域:

• 光学和光学工程的光学和光学工程.
• 用于光学设备的材料科学.
• 集成光学 集成光学

背景情况:

• 高Q微盘共振器对于集成光子电路至关重要.
• 氧化物 (Ta₂O₅) 由于其材料特性,为光学应用提供了潜力.
• 在共振器中实现温度稳定是实际应用的重大挑战.

研究的目的:

• 为了展示一个高Q氧化物 (Ta2O5) 微盘共振器.
• 为了研究这些共振器的温度不敏感性和光学稳定性.
• 评估Ta₂O₅微盘共振器在集成光子设备中的潜力.

主要方法:

• 使用电子束光刻和感应合的等离子反应离子蚀刻,制造Ta₂O₅微盘共振器.
• 光学属性的表征,包括Q因子和共振波长.
• 在600°C的温度下进行热,以提高共振器性能.
• 在高输入功率下测试温度依赖的共振波长转移和光学稳定性.

主要成果:

• 在1550nm时达到4.25 × 10 ^{5的加载Q系数,在回火后增加到~9.3 × 10 5.}
• 证明了显著的温度不敏感性,在100纳米带宽的压抑共振波长转移 (<10 pm/°C) 时.
• 保持高光学稳定性,在高输入功率下没有降解Q因子或灭绝比.

结论:

• 制造的Ta2O5微盘共振器具有高的Q因子和卓越的热稳定性.
• 这些共振器是先进的集成光子应用的有希望的平台.
• 潜在的应用包括芯片上的窄线宽激光器和高精度传感器件.