利用相位像差脉冲激光实现光子芯片的高速高精度折射率修饰
光学
2023-07-28 v1 应用物理
摘要
集成光子芯片在电信、经典计算、量子系统和拓扑光子学中具有巨大潜力。直写激光在光学玻璃芯片中快速制作三维光子器件方面具有独特能力。然而，现有激光写入方案无法在玻璃中创建既精确匹配激光焦点形状又实现高扫描速度和高折射率对比度的折射率修饰结构。在此，我们引入一种折射率修饰方案的理论，该方案结合了传统非热态与热态制造方法的优势。我们还提出了一个波导形成模型，并通过关于相位像差对激光焦点影响的深入研究进行了验证。所提出的新型光子芯片制造方案使用了一种新颖的焦点强度分布，通过调控初级及高阶球差将脉冲能量重新分配至激光焦点底部。该技术能以高扫描速度（20 mm/s 或更高）、高折射率对比度（16 x 10^-3）和高精度制作任意截面，实现折射率修饰。该方法有望拓展光子芯片在需要小尺度、高精度或高对比度折射率控制应用中的能力。
引用
@article{arxiv.2307.14451,
title = {High Speed Precise Refractive Index Modification for Photonic Chips through Phase Aberrated Pulsed Lasers},
author = {Bangshan Sun and Simon Moser and Alexander Jesacher and Patrick S. Salter and Robert R. Thomson and Martin J. Booth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14451},
year = {2023}
}