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利用铌酸锂薄膜声学谐振器实现微波到光转换

应用物理 2019-11-28 v1 光学 量子物理

摘要

我们展示了利用悬浮薄膜铌酸锂上的光机械相互作用,将高达 4.5 GHz 频率的微波转换为 1500 nm 波长光。我们的方法利用叉指换能器驱动自由站立的 100 μ\mum 长薄膜声学谐振器,以调制在马赫-曾德尔干涉仪或跑道腔中传播的光。得益于换能器提供的强微波-声学耦合,以及铌酸锂的强光弹、压电和电光效应,我们对马赫-曾德尔干涉仪和跑道谐振器分别实现了 VπV_\pi = 4.6 V 和 VπV_\pi = 0.77 V 的半波电压。声光跑道腔展现出 1.1 kHz 的光机械单光子耦合强度。我们的集成纳米光子平台相干地利用了铌酸锂的优异特性来实现微波-光 transduction。为凸显系统的多功能性,我们还展示了一个无损微波光子链路,即光信道上 0 dB 的微波功率传输。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.08593,
  title  = {Microwave-to-optical conversion using lithium niobate thin-film acoustic resonators},
  author = {Linbo Shao and Mengjie Yu and Smarak Maity and Neil Sinclair and Lu Zheng and Cleaven Chia and Amirhassan Shams-Ansari and Cheng Wang and Mian Zhang and Keji Lai and Marko Loncar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.08593},
  year   = {2019}
}