用于增强光学非线性的高 Q 值硅光子晶体腔

我们制备并实验表征了一种 $H0$ 光子晶体平板纳米腔，其设计针对最大品质因子进行了优化，理论值 $Q = 170$ 万。该腔由硅平板制成，具有 $\lambda = 1.59 \mathrm{\mu m}$ 的共振模式，测得的 $Q$ 因子为 $400,000$。它表现出非线性效应，包括高对比度光学双稳态，其阈值功率属于硅器件中报道的最低之列。该腔的理论模体积小到 $V = 0.34(\lambda/n)^3$，使其跻身于已演示的 $Q/V$ 比率最高的腔体行列，同时具备适合集成到光子电路中的小尺寸。