用于光子存储器的超低损耗紧凑型相变材料混合模干涉仪
光学
2024-10-28 v1 应用物理
摘要
我们提出了一种新型混合模干涉仪（HMI），利用集成有 GeSe 相变材料（PCM）层的绝缘体上硅（SOI）波导中杂化 TE-TM 模的干涉。SOI 波导的尺寸经过优化，以支持基横磁模（）和第一高阶横电模（）的杂化。该设计允许这两个模式之间高效且近乎相等的功率耦合，从而在从非晶 PCM 态开始时产生高对比度干涉。PCM 的相变引起模态有效折射率的差分变化，从而实现高对比度透射率调制。我们的数值模拟表明，当非晶区域的长度增量变化时，可实现对比度接近 14 dB 的多级透射，从而实现多位存储。在完全晶态下，透射率最大化，插入损耗低于 0.1 dB。当部分非晶化时，HMI 还可以作为准纯移相器工作，使其适用于马赫-曾德尔干涉仪。这些特性使所提出的器件成为光子存储器和神经形态计算应用的有力候选者。
引用
@article{arxiv.2410.19587,
title = {An Ultra-low-loss Compact Phase-Change Material-based Hybrid-mode Interferometer for Photonic Memories},
author = {Ranjeet Dwivedi and Fabio Pavanello and Regis Orobtchouk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.19587},
year = {2024}
}