异质集成电光有源光子集成电路平台中的连续谱束缚态导模
光学
2024-05-22 v1
摘要
连续谱束缚态（BICs）是存在于离域波连续谱中的局域态。新兴的多层光子集成电路（PIC）平台允许在高折射率二维平板模连续谱内实现低折射率一维导模；然而，传统观念认为这总是导致大的辐射损耗。在此，我们展示了在两层异质集成的电光有源光子平台中，单脊和多脊低折射率波导内多种模式偏振和空间阶数的低损耗 BIC 导模。具有低损耗（<1.4 dB/cm）的横向电（TE）偏振准 BIC 导模实现了由单根直 Si3N4 脊波导与连续 LiNbO3 平板层集成而成的马赫-曾德尔电光幅度调制器。平板边缘的突变光学跃迁充当紧凑高效的定向耦合器，消除了对额外组件的需求。该调制器表现出 2.3 dB 的低插入损耗和 25 dB 的高消光比。所开发的通用理论模型可促成基于 BIC 的创新方法以实现重要的 PIC 功能，如敏捷光谱滤波与切换，并可能提出基于多个导模与离域模之间受控相互作用的量子与神经网络应用新光子架构。
引用
@article{arxiv.2309.13004,
title = {Bound-state-in-continuum guided modes in a multilayer electro-optically active photonic integrated circuit platform},
author = {Kyunghun Han and Thomas W. LeBrun and Vladimir A. Aksyuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13004},
year = {2024}
}