用于片上非线性与量子光学的可解释逆向设计腔
光学
2023-11-15 v1 量子物理
摘要
逆向设计是波动物理学尤其是光子学中用于紧凑高性能器件的强大工具。迄今为止，其应用大多局限于线性系统，在非线性 regime 中很少被研究或演示。此外，逆向设计技术的“黑箱”性质阻碍了对优化逆向设计结构的理解。我们提出一种具有可解释结果的逆向设计方法，通过控制有效相位匹配条件来提升片上通过非线性过程的光子产生率。我们基于绝缘体上硅平台制备并表征了一个紧凑的逆向设计器件，其允许自发四波混频过程以 162 的符合-偶然比产生 1.1MHz 的光子对。我们的设计方法考虑了制备约束，可用于大规模通信与计算应用中的可扩展量子光源。
引用
@article{arxiv.2308.03036,
title = {Interpretable inverse-designed cavity for on-chip nonlinear and quantum optics},
author = {Zhetao Jia and Wayesh Qarony and Jagang Park and Sean Hooten and Difan Wen and Yertay Zhiyenbayev and Matteo Seclì and Walid Redjem and Scott Dhuey and Adam Schwartzberg and Eli Yablonovitch and Boubacar Kanté},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03036},
year = {2023}
}