用于低重复频率孤子微梳的集成超紧凑高Q氮化硅微谐振器
光学
2021-08-18 v1
摘要
光子学中若干相关应用，如频谱高效相干通信、微波合成或天文光谱仪校准，将受益于重复频率<50GHz的孤子微梳。然而，利用光子集成技术实现低重复频率的孤子微梳是一项艰巨挑战。扩大腔体体积会导致腔内强度下降，只能靠品质因数的全面提升来抵消。此外，减小平面集成电路上微谐振器的 footprint 需要跑道形设计，这通常导致额外模耦合损耗及色散扰动，阻碍耗散单孤子态的生成。在此，我们报道在色散工程氮化硅微谐振器中生成亚50GHz孤子微梳。与其他方案不同，我们的器件采用优化跑道设计，将高阶模耦合降至最低，并将 footprint 尺寸减小一个数量级至约1mm²。统计本征Q达到1900万，并成功生成重复频率20.5GHz与14.0GHz的孤子微梳。重要的是，制备工艺完全为减成法，意味着器件可直接在Si3N4薄膜上图形化。该标准方法便于与进一步组件及器件集成。
引用
@article{arxiv.2108.07495,
title = {Integrated, ultra-compact high-Q silicon nitride microresonators for low-repetition-rate soliton microcombs},
author = {Zhichao Ye and Fuchuan Lei and Krishna Twayana and Marcello Girardi and Peter A. Andrekson and Victor Torres-Company},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07495},
year = {2021}
}