基于表面声波的片上受激布里渊散射
光学
2025-02-12 v1
摘要
表面声波（SAW）器件被广泛用于信号处理与滤波，以及机械、化学和生物传感，并有望作为量子换能器。然而，当今大多数SAW通过机电耦合和叉指换能器（IDTs）激发与驱动，限制了工作带宽与灵活性。以全光方式相干激发和探测与光子集成电路接口的SAW的新方法尚不明朗。后向受激布里渊散射（SBS）在芯片级波导中提供光波与声波间的强相干相互作用，但已有演示仅限于波导芯中的单一纵波。本文中，我们数值建模并实验演示了光子芯片上的表面声波受激布里渊散射（SAW-SBS）。我们设计并制备了由GeAsSe玻璃制成的定制波导，其在无需顶部包层的情况下，使3.81 GHz的SAW与导光模式间呈现良好重叠。我们测得表面声学共振的布里渊增益系数为225 Wm，线宽窄化至40 MHz。实验上进入这一受激布里渊散射新 regime 为新型片上传感与信号处理应用、在波导芯中无法提供充足声学导引的材料中的强布里渊相互作用，以及非压电材料中表面声波的激发打开了大门。
引用
@article{arxiv.2310.01707,
title = {On-Chip Stimulated Brillouin Scattering via Surface Acoustic Waves},
author = {Govert Neijts and Choon Kong Lai and Maren Kramer Riseng and Duk-Yong Choi and Kunlun Yan and David Marpaung and Stephen J. Madden and Benjamin J. Eggleton and Moritz Merklein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01707},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures