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低损耗单晶硅钛酸锆集成光子器件,内在品质因子超过1百万

光学 2025-07-29 v2 应用物理

摘要

钛酸锆 (BTO) 因其巨大的非线性光学系数,尤其是Pockels系数,已在集成光子技术领域迎来广泛关注,这在很大程度上归功于新近可获得的薄膜衬底。本文报道了一种无再沉积干法刻蚀技术,用于单晶BTO-on-绝缘体光子器件,能够制备出粗糙度极低、垂直度高的波导结构。通过该技术,我们实验性地实现了首个BTO微谐振腔,内在品质因子>106> 10^6,波导传播损耗仅为0.32 dB/cm,这是目前报道的任何BTO基集成平台中最低的损耗值。我们还实现了马赫-齐迪仪幅度调制器,VπL=0.54V_{\pi}L = 0.54 V\cdotcm,有效电光系数reff=162r_\text{eff} = 162 pm/V。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.17150,
  title  = {Low loss monolithic barium titanate on insulator integrated photonics with intrinsic quality factor >1 million},
  author = {Gwan In Kim and Jieun Yim and Gaurav Bahl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17150},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages and supplementary information is included