蓝宝石上薄膜铌酸锂的吉赫兹声子集成电路
应用物理
2021-01-27 v1 光学
量子物理
摘要
声学器件在经典信息处理中扮演重要角色。机械波更慢的速度与更低的损耗，使得在射频与微波频率下用于电信号延迟、滤波与存储的紧凑高效元件成为可能。发现更好地在芯片上控制声子传播的方法，是迈向更大规模声子电路与系统的重要一步。我们受集成光子学数十年进展启发，提出一个平台，其利用蓝宝石上薄膜铌酸锂中的强压电效应激发导声波，由于声子类比于折射率导引，该导声波免于泄漏至体材料。我们展示了匹配 50 欧姆的高效换能器与 1 微米宽机械波导中的导引，作为该平台的关键构建模块。将这些组件组合，我们实现了用于传感应用的声学延迟线、跑道形谐振器与蜿蜒线波导。为评估该平台在新兴量子技术中的前景，我们表征了低温下的损耗并测得 4 开尔文下约 50,000 的品质因数。最后，我们展示了这些电路中的声子四波混频并测量非线性系数，以估算相关参量过程所需功率。
引用
@article{arxiv.2007.04961,
title = {Gigahertz phononic integrated circuits on thin-film lithium niobate on sapphire},
author = {Felix M. Mayor and Wentao Jiang and Christopher J. Sarabalis and Timothy P. McKenna and Jeremy D. Witmer and Amir H. Safavi-Naeini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04961},
year = {2021}
}
备注
15 pages,12 figures, the first two authors contributed equally