基于氧化石墨烯的波导与环形谐振器集成偏振器
光学
2019-07-17 v1 应用物理
摘要
本文实验演示了结合氧化石墨烯(GO)薄膜的集成波导偏振器与偏振选择性微环谐振器(MRRs)。基于大面积、无转移、逐层GO涂覆方法,制备了具有均匀涂覆和图案化GO薄膜的CMOS兼容掺杂二氧化硅波导与MRRs,该方法可精确控制薄膜厚度。利用光刻与剥离工艺实现GO薄膜的光刻图案化,精确控制其位置与涂覆长度。进行了详细测量以表征器件性能随GO薄膜厚度和涂覆长度的变化关系,并作为偏振、波长与功率的函数。对于涂覆2毫米长图案化GO薄膜的波导,实现了约53.8 dB的高偏振相关损耗。研究发现,对于少于20层的薄膜,本征薄膜材料损耗各向异性主导性能,而对于较厚层,偏振相关模式重叠占主导。对于MRRs,GO涂覆长度减小至50微米,在TE与TM谐振之间产生约8.3 dB的偏振消光比。这些结果提供了关于层状GO薄膜有趣的物理见解与趋势,并证明了将GO薄膜引入光子集成器件以实现高性能偏振选择性元件的有效性。
引用
@article{arxiv.1907.06861,
title = {Integrated polarizers based on graphene oxide in waveguides and ring resonators},
author = {Jiayang Wu and Yunyi Yang and Yang Qu and Xingyuan Xu and Yao Liang and Sai T. Chu and Brent E. Little and Roberto Morandotti and Baohua Jia and David J. Moss},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06861},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 8 figures, 54 references