基于氮化硅的超高品质因子跑道型微环谐振器
光学
2022-10-12 v2
摘要
超高品质因子(Q)谐振器在光学与微波光子学中具有根本重要性。迄今为止,在保持谐振器紧凑尺寸的同时提升Q因子仍极具挑战。本文提出并演示了一种基于均匀多模Si3N4光子波导的超高品质因子氮化硅(Si3N4)跑道型谐振器。它由两段多模直波导通过两个多模波导弯曲(MWB)连接而成。特别地,MWB基于改进欧拉曲线,并采用多模直波导定向耦合器实现基模耦合,避免在跑道结构中激发高阶模。由此,基模被激发并在多模跑道型谐振器中以超低损耗传播。同时,这有助于实现紧凑的180°弯曲以减小芯片面积。本文通过加宽波导至3μm,在标准工艺下显著降低了基模传播损耗。结果表明,所制备的超高品质因子谐振器其TE模本征Q达4.57*10^7,相应波导传播损耗仅为1.80 dB/m。据我们所知,这是目前报道的环长仅2.226 mm的环形谐振器中的最高Q值。所提出的超高品质因子Si3N4谐振器可用于具有大工作带宽的微波光子滤波器与光电振荡器。
引用
@article{arxiv.2209.01097,
title = {Ultra-high-Q racetrack microring based on silicon-nitride},
author = {S. Cui and Kaixiang Cao and Y. Yu and X. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01097},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 6 figures