非悬浮式薄膜钽酸锂上的高效声光调制
光学
2026-04-02 v1
摘要
声光（AO）相互作用提供了微波与光域之间的强大接口，实现了光开关、非互易传播和高效微波-光转换等功能。迄今为止的集成演示主要依赖薄膜铌酸锂（TFLN），其具有强压电响应和低光损耗性能。在此，我们建立钽酸锂绝缘体（LTOI）作为集成声光学的可扩展平台。LTOI结合了本征低双折射、高光损伤阈值、强电光和克尔非线性以及优异的声学品质因数，同时具备成熟的大批量制造基础。我们首次在LTOI平台上演示了声光调制。通过利用表面声波的各向异性，揭示了钽酸锂的声光调制效率与机电耦合系数之间的直接关联。特别是，沿晶体Z轴的声激发增强了高阶R1模，从而获得最高的调制效率。我们的马赫-曾德尔干涉仪实现了0.68 的调制效率，而跑道谐振腔达到0.022 ——据我们所知，这是在非悬浮铁电平台上演示的最低。这一记录性能直接实现了无需悬浮结构的微波-光转换，确立了LTOI作为集成声光学的稳健且可扩展的平台，在通信、信号处理和量子信息技术等领域具有广泛应用。
引用
@article{arxiv.2604.00374,
title = {High-Efficiency Acousto-Optic Modulation on Non-Suspended Thin-Film Lithium Tantalate},
author = {Weiran Zhou and Chengli Wang and Xuqiang Wang and Bowen Chen and Jiachen Cai and Tianyao Yang and Dongchen Sui and Xinjian Ke and Yang Chen and Xudong Wang and Ailun Yi and Shibin Zhang and Chengjie Zuo and Xin Ou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.00374},
year = {2026}
}