谐振增强的非互易硅布里渊放大器

在硅波导中放大光的能力是发展高性能硅光子器件技术的核心。为此，通过受激布里渊散射实现的大光学非线性为高能效全硅放大器提供了一条有前景的途径，最近的演示已产生数分贝的净增益。然而，将放大程度提升到技术上引人注目的水平（>10 dB）——从滤波到小信号检测等各类应用所必需——仍是一个重要目标。在此，我们通过利用多空间模硅跑道谐振腔内的模间布里渊相互作用，显著增强了布里渊放大过程。采用该方法，我们在硅中演示了超过 20 dB 的净布里渊增益，将最先进水平性能提升了 30 倍。这一增益水平以适中的（~15 mW）连续波泵浦功率实现，并产生低带外噪声。此外，我们表明同一系统表现为单向放大器，在全硅平台上提供超过 28 dB 的光学非互易性而无插入损耗。基于这些结果，该器件概念为新型全硅注入锁定布里渊激光器、高性能光子滤波器以及与波导兼容的分布式光机械现象打开了大门。