用于集成光子学的压电致动
光学
2024-10-28 v2 应用物理
摘要
近几十年来，得益于纳米加工技术的进步，集成光子学取得了显著进展。该领域已从集成半导体激光器和低损耗波导发展到光调制器，使得能够在芯片尺度上创建能够执行光传感、信号处理和计量等复杂功能的复杂光学系统。光子波导中光模式的紧密限制进一步增强了光学非线性，导致了各种非线性光学现象，如光学频率梳、二次谐波产生和超连续谱产生。光子电路的主动调谐不仅对于抵消大规模集成中由加工引起的偏差至关重要，而且也是可编程光子电路的基本组件。光子器件中的压电致动提供了一种低功耗、高速的解决方案，并且由于其与 Si 和 Si3N4 等不表现出电光效应的材料的兼容性，在未来光子电路的设计中至关重要。在此，我们详细回顾了压电调谐和调制的最新进展，考察了各种压电材料、针对特定应用定制的致动器设计，以及当前技术的能力和局限性。此外，我们探索了由压电致动器实现的广泛应用，包括可调谐激光器、频率梳、量子换能器和光隔离器。这些在片上管理光传播和频率的创新方式，预计在未来用于经典和量子光学信息处理与计算的先进光子芯片的发展中将备受追捧。
引用
@article{arxiv.2405.08836,
title = {Piezoelectric actuation for integrated photonics},
author = {Hao Tian and Junqiu Liu and Alaina Attanasio and Anat Siddharth and Terence Blesin and Rui Ning Wang and Andrey Voloshin and Grigory Lihachev and Johann Riemensberger and Scott E. Kenning and Yu Tian and Tzu Han Chang and Andrea Bancora and Viacheslav Snigirev and Vladimir Shadymov and Tobias J. Kippenberg and Sunil Bhave},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.08836},
year = {2024}
}