光物质相互作用工程化硅-铁电向列液晶中的 GHz 速率光相移

有机电光材料在开发电光移相器方面展现出了良好的性能。它们与其他硅光子工艺的集成、纳米加工复杂性以及耐久性仍有待进一步开发。虽然电光聚合物中所需的极化步骤限制了其大规模应用的潜力与利用率，但由顺电向列液晶制成的器件存在带宽较慢的问题。在铁电向列液晶中，我们报告了一种额外的 GHz 快速相移，最终实现了与 Pockels 效应相关的显著二阶非线性光学系数。它避免了极化问题，并为具有 CMOS 工艺兼容性的硅-有机混合系统铺平了道路。我们报告了直流和交流调制效率分别约为 ~0.25 V$\cdot$mm（来自液晶取向）和 ~25.7 V$\cdot$mm（来自 Pockels 效应），片上插入损耗约为 ~2.6 dB，电光带宽为 $f_\text{-6dB}$>4.18 GHz，该成果采用仅需一步光刻的波导架构中改进的光物质相互作用而实现。