氮化铝作为芯片级光力学与非线性光学的新材料
材料科学
2012-10-04 v1 光学
摘要
硅光子学为近期集成光力学线路的发展提供了一个多功能平台。然而，硅仅限于 1100 nm 以上的波长，不允许器件在低噪声激光器方便可用的可见光谱范围内工作。硅的窄带隙也使得硅光力学器件容易受到强烈的双光子吸收和自由载流子吸收的影响，这往往会引入强烈的热效应，从而限制器件的稳定性和冷却性能。此外，硅也无法提供与芯片上其他有源电气组件 interfacing 所需的最低阶光学非线性。另一方面，氮化铝 (AlN) 是一种宽带隙半导体，因其低机械损耗和高机电耦合强度而广泛用于微机械谐振器。在此，我们报道了用于低损耗、宽带光导的 AlN-on-silicon 平台的开发，以及其在实现同时具有高光学品质和高机械品质的光力学器件方面的应用。利用 AlN 固有的二阶非线性，我们进一步在 AlN 光子线路中展示了电光调制和高效的二次谐波产生。我们的结果表明，低成本的 AlN-on-silicon 光子线路是构建不受载流子效应影响的新型功能光力学器件的 CMOS 兼容光子线路的极佳替代品。
引用
@article{arxiv.1210.0975,
title = {Aluminum nitride as a new material for chip-scale optomechanics and nonlinear optics},
author = {Chi Xiong and Wolfram H. P. Pernice and Xiankai Sun and Carsten Schuck and King Y. Fong and Hong X. Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.0975},
year = {2012}
}