片上基于受激布里渊散射隔离器的性能优化
光学
2022-12-27 v1
摘要
隔离器与环形器等非互易光学元件对于防止光子系统中的灾难性背向反射和控制光学串扰至关重要。尽管基于布里渊模间跃迁的非互易器件已在芯片级平台上实验演示，但利用此类相互作用需要悬空波导结构，其制备困难且可能不如非悬空结构稳健，从而限制了设计灵活性。在本文中，我们数值研究了基于布里渊的隔离方案在传统脊形波导中的性能，该方案利用双泵浦驱动的光声相互作用激发受限声波。我们发现，通过选择合适的光学模式对以及两种基于砷的硫系平台波导几何结构，可增强声学限制，从而增强布里渊驱动的模转换量。进一步，我们整体优化了隔离器设计，包括输入耦合器、模式滤波器、布里渊有源波导以及器件制备容差。我们预测，当使用 500 mW 泵浦功率时，此类器件可在 38 nm 带宽上实现 30 dB 隔离度；在存在 ±10 nm 制备引起的宽度误差时，该隔离度可在 5–10 nm 带宽上维持。
引用
@article{arxiv.2212.12877,
title = {Optimizing performance for on-chip SBS-based isolator},
author = {Choon Kong Lai and Moritz Merklein and Alvaro Casas Bedoya and Yang Liu and Stephen J. Madden and Christopher G. Poulton and Michael J. Steel and Benjamin J. Eggleton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.12877},
year = {2022}
}