太赫兹带宽非磁性隔离器
光学
2024-03-19 v1
摘要
集成光子学可能会带来对计算、网络、成像、传感和量子信息处理的变革性突破，这些突破得益于光子芯片上日益精细的光学功能。然而，由于磁性材料与这些电路技术的不兼容，实现以集成形式的宽带光学隔离器一直颇具挑战，因为它们是实际所有光学系统可靠运行的关键。本文首次演示了一个集成非磁性光学隔离器，具有太赫兹级光学带宽。该系统由两个声光频率偏移分束器组成，这些分束器创建了一个具有高对比度和非致谢光传输特性的非致谢多模干涉仪。通过精确均衡干涉仪的路径，我们大幅提高了该系统的隔离带宽。使用这种方法，我们演示了集成非磁性隔离器的光学对比度可达28 dB，插入损耗低至-2.16 dB，光学带宽可达2 THz（16 nm）。我们还展示了通过调节驱动声光分束器的微波信号的相对相位，可以快速可调光学隔离的中心频率和方向。由于其CMOS兼容性、宽带运行、低损耗和快速可调性，这些集成隔离器可能解决光子芯片上广泛光子功能集成的关键障碍。展望当前演示，超 wideband（>10 THz）的非磁性隔离器的这种可扩展方法为缩小成像、传感和通信系统至光子集成电路提供了可能。
引用
@article{arxiv.2403.10628,
title = {A Terahertz Bandwidth Nonmagnetic Isolator},
author = {Haotian Cheng and Yishu Zhou and Freek Ruesink and Margaret Pavlovich and Shai Gertler and Andrew L. Starbuck and Andrew J. Leenheer and Andrew T. Pomerene and Douglas C. Trotter and Christina Dallo and Matthew Boady and Katherine M. Musick and Michael Gehl and Ashok Kodigala and Matt Eichenfield and Anthony L. Lentine and Nils T. Otterstrom and Peter T. Rakich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10628},
year = {2024}
}