利用热光非线性稳健分离纳米光子谐振腔中的吸收损耗与辐射损耗
光学
2021-02-23 v2
摘要
低损耗纳米光子谐振腔因其集中光能量的能力而广泛应用于基础科学和应用研究中。谐振腔工程的关键在于，总本征损耗可通过光谱轻易确定，然而定量分离吸收损耗与辐射损耗却颇具挑战。尽管小模体积内吸收所产生的集中热量会导致通常不受欢迎的热光效应，但这些效应可为量化吸收提供途径。在此，我们提出并实验演示了一种仅使用线性光谱测量即可高置信度分离损耗机制的技術。我们利用光学测得的谐振腔热时间常数，通过实验将易于计算的热容与热阻抗关联起来，而计算吸收功率正需要由温度变化求得热阻抗。我们报道了硅微盘上三个不同径向阶的十个回音壁模式的吸收、辐射与耦合损耗。尽管由于辐射损耗差异巨大导致总耗散率存在数量级差别，但所有模式的吸收损耗率相近。测量多种模式的辐射损耗得以区分源于散射与泄漏的两类主要辐射损耗成分。该全光学表征技术适用于任何受热光效应影响的纳米光子谐振腔。
引用
@article{arxiv.2102.04884,
title = {Using thermo-optical nonlinearity to robustly separate absorption and radiation losses in nanophotonic resonators},
author = {Mingkang Wang and Diego J. Perez-Morelo and Vladimir Aksyuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.04884},
year = {2021}
}