基于薄膜铌酸锂实现效率达 1% 的双向电光转换
光学
2021-09-24 v2 应用物理
摘要
超导腔电光（EO）为实现微波与光学光子的相干转换并通过光网络在超导电路间远距离分发量子纠缠提供了一条有前景的途径。高电光转换效率要求换能材料具有强泡克尔斯效应和优异的光学透明性。薄膜铌酸锂（TFLN）具备这些理想特性，但迄今为止仅实现了单向转换，效率在 量级，主要受限于其在低温下显著的光折变（PR）效应。本文表明，通过抑制 PR 效应及相关的电荷屏蔽效应，器件的转换效率可提升数个数量级，同时保持稳定的低温运行，从而得以演示转换的双向性并准确量化片上效率。基于蓝宝石衬底上 TFLN 的优化单片集成超导电光器件，实现了 1.02% 的片上转换效率（内效率 15.2%）。我们的演示表明，通过进一步的器件改进，TFLN 有望接近单位内转换效率。
引用
@article{arxiv.2012.14909,
title = {Bidirectional electro-optic conversion reaching 1% efficiency with thin-film lithium niobate},
author = {Yuntao Xu and Ayed Al Sayem and Linran Fan and Sihao Wang and Risheng Cheng and Chang-Ling Zou and Wei Fu and Likai Yang and Mingrui Xu and Hong X. Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14909},
year = {2021}
}