基于宇称-时间对称破缺的快响应硅光子微加热器
应用物理
2022-12-06 v1 光学
摘要
热光微加热器在智能可重构光子网络的硅光子器件中不可或缺。过去几十年中，人们为改进金属微加热器性能付出了诸多努力。然而，由于光吸收的金属特性，将金属微加热器紧贴波导放置以实现快响应是不切实际的，且尚未在实验中实现。在此，我们基于宇称-时间（PT）对称破缺实验演示了一种紧贴波导放置的金属微加热器。金属加热器固有的高损耗确保系统工作在 PT 对称破缺区域，从而保证了硅波导中光的低损耗。此外，近距离加热显著缩短了响应时间。在不引入额外损耗的情况下实现了约 1 μs 的快响应时间。对于长加热器，插入损耗仅为 0.1 dB。调制带宽为 280 kHz，与主流热光移相器相比提高了一个数量级。为验证大规模集成能力，我们还利用 PT 对称破缺金属加热器实验演示了用于光束转向的 1×8 相控阵。我们的工作为利用耗散材料实现低损耗快响应光开关提供了新颖的设计思路，并为提升热光移相器性能提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2107.09444,
title = {Fast-response silicon photonic microheater induced by parity-time symmetry breaking},
author = {Yanxian Wei and Junwei Cheng and Yilun Wang and Hailong Zhou and Jianji Dong and Dongmei Huang and Feng Li and Ming Li and P. K. A. Wai and Xinliang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09444},
year = {2022}
}