基于耦合腔模高斯处理的非线性微环谐振器中的背散射

耦合腔模系统有潜力以高度灵活的方式提供明亮的量子光学光态。例如，微环谐振器由于 CMOS 制造技术、小尺寸以及将许多此类微环耦合在一起的便利性，是极具可扩展性的光子源候选者，然而，波导的表面粗糙度和耦合器几何结构中的缺陷经常由于背散射和背耦合引起腔模的分裂。微环中的寄生反向传播模导致模的混合，改变该耦合腔模系统的线性和非线性性质，并最终限制可产生的量子光源的保真度。在本文中，我们基于有效场哈密顿量和色散输入-输出模型，推导了耦合腔模系统中高斯非线性过程的综合通用模型。运动方程的所得动力学通过光学模上的辛变换在高斯过程形式体系中求值。然后我们利用该框架在物理相关参数区间内数值建模并探索微环谐振器中的背散射问题，涉及各种共振的分裂，我们计算了各种预示光子方案的相应杂质度和预示效率，探索了观测的微扰解释，并评估了这些系统中自发过程与受激过程之间的对应关系。