基于Sb2Se3超低损耗相变材料的快速可调轨道角动量生成光子集成电路
光学
2022-01-28 v2 应用物理
量子物理
摘要
快速可调光学涡旋(OV)光束的生成是当今最具需求的研究领域之一，因为它们具有轨道角动量(OAM)这一额外的自由度，可利用模分复用和信息编码在光通信中增强信号承载容量。特别是，在电信波段固定波长下快速可调的OAM器件因其在经典与量子应用中的潜力而引起研究人员的广泛兴趣。本文展示了一种Si集成光子器件的实际设计，该器件利用嵌入带角向光栅的Si环形谐振腔中的超低损耗相变材料(PCM)，在1550 nm波长下生成快速可调的OAM波。通过Sb2Se3薄膜在非晶态与晶态之间及反向的快速电学切换调节有效折射率，可实现不同的OAM模式。OAM波的生成依赖于微环折射率的行波调制，该调制打破了反向传播的回音壁模式的简并性。所提出的器件能够通过超低损耗PCM Sb2Se3的电控切换产生携带不同OAM模式的快速可调OV光束。
引用
@article{arxiv.2201.05926,
title = {Photonic Integrated Circuit for Rapidly Tunable Orbital Angular Momentum Generation Using Sb2Se3 Ultra-Low-Loss Phase Change Material},
author = {MD Shah Alam and Rudra Gnawali and Joshua R. Hendrickson and Diane Beamer and Tamara E. Payne and Andrew Volk and Imad Agha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05926},
year = {2022}
}
备注
13 Pages and 8 Figures