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纳米尺度硅波导中可定制的受激布里渊散射

光学 2013-06-25 v1

摘要

虽然纳米尺度的模场限制极大地增强了硅波导内各种非线性光与物质相互作用,但行波受激布里渊散射非线性此前从未在硅纳米光子学中观察到。通过一类新型混合光子 - 声子波导,我们首次在纳米光子硅波导中演示了可定制的行波前向受激布里渊散射,其前向 SBS 响应比任何先前的波导系统强 3000 倍。模拟表明,电致伸缩力与辐射压力的相干组合是导致纳米尺度下光子 - 声子耦合大幅增强的原因。通过对悬浮膜波导结构进行工程设计,利用高品质因子 (>1000) 的声子模式产生 1 至 18 GHz 的布里渊共振,从而实现了高度可定制的布里渊非线性。硅光子学中这种宽带且可定制的受激布里渊散射,利用标准半导体制造和 CMOS 技术,有望实现片上慢光器件、射频光子滤波与传感以及超窄线宽激光源的实际应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1301.7311,
  title  = {Tailorable Stimulated Brillouin Scattering in Nanoscale Silicon Waveguides},
  author = {Heedeuk Shin and Wenjun Qiu and Robert Jarecki and Jonathan A. Cox and Roy H. Olsson and Andrew Starbuck and Zheng Wang and Peter T. Rakich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1301.7311},
  year   = {2013}
}