1 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米真空互联实验站, 江苏 苏州 215123
2 材料科学姑苏实验室, 江苏 苏州 215123
研制具有实用价值的超导量子系统需要进一步提高量子比特的质量, 目前材料及核心表界面缺陷是限制量子比特相干时间的重要因素。微波谐振器作为超导量子芯片的重要组成部分, 可用于表征材料质量及相关器件制备工艺优劣。利用分子束外延 (MBE) 技术在本征硅 (111) 衬底上生长铝 膜, 制备 λ/4 共面波导谐振器。通过硅衬底的处理和高质量铝薄膜的制备, 在 20 mK 的温度和近单光子探测功率下将谐振器本征品质因子提升到 106。
量子电子学 共面波导谐振器 低损耗 品质因子 单光子 quantum electronics coplanar waveguide resonator low loss quality factor single photon
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
2 中北大学 电子测试技术国防科技重点实验室, 太原 030051
在片上光互连系统中, 电光调制器起到将电信号调制为光信号的作用, 是光互联系统中的核心部件之一。调制器的3 dB带宽决定着载波所能携带的最大信息量,是衡量调制器性能的核心参数。利用石墨烯和高Q环形谐振腔设计成具有CMOS结构的新型调制器, 其集成了石墨烯的宽带吸收、载流子迁移率高等材料优势和高Q值环形光学谐振腔的光程放大的结构优势, 通过理论计算, 其3 dB调制带宽可以达到100 GHz。同时, 基于微环谐振腔的石墨烯电光调制器结构可以方便的与光互联系统中的波分复用器相集成, 从而提升片上光互联系统的集成度和降低技术复杂性。
电光调制器 微环谐振腔 石墨烯 3 dB带宽 electro-optic modulator micro-ring waveguide resonator graphene 3 dB bandwidth 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024109
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
2 大连理工大学物理系 光子技术研究中心，大连 116024
3 中国科学院研究生院，北京 100039
采用Ag+－Na+离子工艺，在K9玻璃上制备了跑道形波导谐振腔滤波器．测试得到该滤波器自由光谱范围为FSR=0．177nm，对比对为Cr=7．5 dB．同时分析得到耦合器的耦合系数为k=0．916，耦合器和环形腔的损耗因子分别为δ=0．55，γ=0．48．耦合器的两波导几乎相连、条波导边缘不规则和一次离子交换波导表面缺陷是造成该波导滤波器具有较大损耗的主要原因．通过改进工艺技术降低波导损耗，该滤波器可以用于光通信、传感等领域，也可与其它波导结构相结合实现新的功能．
集成光学 波导谐振腔 离子交换 Integrated optics Waveguide resonator Ion-exchange
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
2 中国科学院研究生院，北京 100039
采用AgNO3和KNO3混和熔盐作为离子交换源，在K9玻璃上制备了跑道形波导谐振腔滤波器。利用ASE宽带光源和光谱仪对器件特性进行了测试，得到的该滤波器自由光谱范围为0．176nm。对比对Cr=4dB和3dB带宽δλ=0．13nm来说，耦合系数和传输损耗分别为κ=0．9和α=3．2dB／cm。测试了环形腔的热光调相特性，在16℃的变化范围内实现了2π的相移。通过分析，波导材料的热光系数约为1．49×10－5／℃。该滤波器不仅可用于滤波、传感等领域，而且也可与其它波导结构相结合实现新的功能。
集成光学 波导谐振腔 离子交换 热光效应 Integrated optics waveguide resonator ion-exchange thermo-optical effect
华中理工大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
平板波导内的场按自由空间传播的厄米高斯函数展开,计算了平板波导谐振腔的耦合损失,给出了平板波导中EH11模的耦合损失与球镜的曲率及位置的关系。结果表明存在两种特定的结构使耦合损失最小。
平板波导谐振腔 耦合损失 厄米高斯展开
