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进入光子
几十年,研究人员找到找到光的,并的,并并的的其其用用于于的的的传输传输传输和光子学。与此,电子了角色近年近年,由于由于。,分子分子束化学气相气相沉积等等技术全面全面全面(((())将将维持摩尔定律的理想
集成光路的
研究人员学目标是是提供提供一类似物类似物类似物,它芯片的集成芯片芯片集成芯片芯片可以利用利用利用利用利用利用利用光子光子光子执行执行所有所有过程过程计算计算过程的的过程集成集成(光子积分电路,简称图),,这这可以一基板不同不同的光学光学光学元件。。。原则上原则原则原则原则上。。这这种芯片应该应该能够能够执行执行执行执行光学(((())检测光
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开发开发用于的的光学元件
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光学光学谐振腔陷波滤的示例示例
探索非线性
一些科研通过未得到充分的非线性光学效应,设计设计,设计二次和三次。利用这些,我们可以在光束执行执行执行执行,比如执行执行
另一一发明光调光调。这些可以非线性电光基于所施加直流偏压电位修改修改。
光子:控制控制的流动
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寻找能能的
怀着波导在芯片级的想法传播光想法传播光传播光的想法传播光传播光的人员一直一直在考虑考虑考虑哪哪哪哪种材料材料材料材料。。。。。其中一一一种一材料材料材料是材料低折射率镓。科研人员更更先进的,在先进先进的先进先进铌酸锂锂基板基板上涂钛涂钛材料材料来
科研人员将落到硅材料落到硅落到硅材料落到硅落到硅硅比硅比材料材料容易容易获取。该该技术后来后来后来称为称为称为硅基si-si-sio2)(3.5))嵌入二氧化硅(低低,1.4)中中中。硅的制造技术已经技术非常成熟由(由由芯片由芯片芯片电子由电子芯片芯片芯片提供芯片提供芯片芯片提供提供提供提供由由由芯片提供由由),同时(cmos)技术技术,这这硅光子学的研究。
硅波导波导不同
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在高高下
(((()其百纳米级((介质设计设计设计设计设计设计为为为被低低低折射率包层折射率高50%。
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左:1.55 um工作波长下基模和箭头分别磁场磁场:穿过:穿过穿过中心中心波导中心的的归一化
在低低下
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这种块高折射率折射率,位于位于个折射率纳米狭缝的,相当狭缝,相当相当的的狭缝
左:宽50nm的的的的横向:场:穿过:穿过穿过波导中心的归一化归一化归一化。。。
为了分析最大功率所的纳米,我们纳米,我们执行执行宽度宽度宽度
狭缝中归一化功率强度与宽度宽度的关系关系
硅波导的设计和原型
制造这样个导原型对其分析分析需要需要耗费大量的另的一另另一一一种种种种种首选首选首选首选首选首选首选方法首选首选首选首选首选方法方法是数值是是是使用种使用,comsolMultiphysics®软件软件软件使用是种进行进行需要分析制造制造之前做进一步的。
comsol多物理学对对对波导的截面进行模式分析高折射率和和低低折射率折射率折射率种两两两种种种种种种两两)化功率分布。
先波导结构,并并在波导的端边界边界边界边界边界),计算它们。频域,基模频域,基模波导内波导内,如波导内,如如。示
10 um的的在高折射率限制的的的的的分量
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关于硅波导的
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参考参考
- B.E.A.Saleh和M.C.Teich,光子学基本原理。
- K. Yamada,“硅光子线波导:基本原理和应用”,在硅光子学II,2011年。
- V. Almeida,Q。Xu,C。Barrios和M. Lipson,“指导和限制无效纳米结构中的光”,光学字母,卷。29,第1209–1211页,2004年。
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