Ferroelectric 光子器件中的散射诱导损耗

铁电材料具有巨大的光学非线性，但由于它们引入的额外损耗机制，使其在量子光子芯片中集成面临挑战。本文提出了一种扰动理论，将非吸收性（弹性）光子散射诱导的损耗表示为一般电介质空间波动谱密度的函数。我们将该理论应用于计算 slab 波导中的衰减系数 $\alpha$，以比较两种不同的损耗机制：界面粗糙度和铁电域无序。我们的理论能够在不考虑特殊对称性的情况下处理真实粗糙度，并演示如何使用铁电域的电子显微镜图像获取 $\alpha$ 的显式数值预测。当平均域长度与光波长相当时（Mie 规模），损耗最大，表明对于通信波长，亚微米域（Rayleigh 规模）或单域波导提供了等效的降低损耗策略。