多功能可重构集成氮化硅光子微谐振腔

释放集成光子学的全部潜力需要能够适应多样化应用需求的多功能器件。然而，用传统的单一功能谐振器应对这一挑战通常会导致繁琐复杂的系统。我们提出了一种优雅的解决方案：一种多功能可重构的双偏振 Si3N4 微谐振腔，它代表了片上光子设计的一种范式转变。我们的器件基于双星轨道架构，可动态重构为三种不同的拓扑结构：类莫比乌斯微腔、法布里-珀罗谐振腔和微环谐振腔。这一前所未有的功能由一个可调谐的平衡马赫-曾德尔干涉仪实现，该干涉仪通过单一控制旋钮促进反向传播光的可控模式耦合。我们通过实验证明，该器件不仅在紧凑的占位面积上支持偏振多样化操作，还产生了丰富的物理现象，包括驻波腔、行波腔、自由光谱范围倍增以及光子钉扎效应。这些行为通过传输矩阵法进行了精确建模，并通过时间耦合模理论进行了直观解释。我们的结果凸显了芯片级平台在实现可重构重建光谱仪和用于拓扑物理学的片上合成维度方面的巨大潜力。