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Early Posting
摘要
High-<i>Q</i> lithium niobate (LN) optical micro-resonators are excellent platform for future applications in optical communications, nonlinear optics and quantum optics. To date, high <i>Q</i> factors are typically achieved in LN using either dielectric masks or femtosecond laser ablation, while the more standard and commonly available lift-off metallic masks are often believed to lead to rough sidewalls and lowered <i>Q</i> factors. Here we show that LN microring resonators with strong light confinement and intrinsic <i>Q</i> factors over 1 million can be fabricated using optimized lift-off metallic masks and dry etching processes, corresponding to a waveguide propagation loss of ~ 0.3 dB/cm. The entire process is fully compatible with wafer-scale production and could be transferred to other photonic materials.
Chinese Optics Letters
2021, 19(6):
Special Issue on Lithium Niobate Based Photonic Devices
摘要
We demonstrate high-quality (intrinsic Q factor ~2.8 × 106) racetrack microresonators fabricated on lithium niobate thin film with a free spectral range (FSR) of ~86 pm. By integrating microelectrodes alongside the two straight arms of the racetrack resonator, the resonance wavelength around 1550 nm can be red shifted by 92 pm when the electric voltage is raised from -100 V to 100 V. The microresonators with the tuning range spanning over a full FSR are fabricated using photolithography assisted chemo-mechanical etching.
Chinese Optics Letters
2021, 19(6): 060002
傅里叶光学与信号处理
陈梦  李静  张若虎  胡国华  恽斌峰  
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摘要
采用一种半径相同的级联双微环谐振器实现n>1阶光时域微分器,并基于最小平均偏差原则,分析级联双微环微分器的微分精度、能量效率和输入信号对微分结果的影响。相比于单一微环,该结构可将微分波形平均绝对偏差最大值5.67%降至0.67%。在1
激光与光电子学进展
2020, 57(9): 090701
光学器件
吴琼  张惠芳  曹清  王凯  [ ... ]李潮越  何英  王燕  苏雪梅  
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摘要
基于电磁理论及相关研究,提出了一个计算T型腔太赫兹平行平板金属波导消逝模共振频率的拟合公式,分别用拟合公式和COMSOL软件研究了不同参数下消逝模的共振频率。实验结果表明,两种方法得到的结果吻合程度较好,相对偏差均不超过0.3%。拟合公式提供了一种快速简单又能准确获得消逝模共振频率的计算方法。
激光与光电子学进展
2020, 57(15): 152301
光谱学
程刚  陈家金  曹亚南  田兴  [ ... ]刘锟  曹渊  
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摘要
以典型的圆柱形光声池为研究对象,建立光声池声学仿真有限元模型,并在此基础上,研究了光声池中谐振腔、缓冲腔、进出气孔结构参数以及温度、湿度因素对其声学本征频率的影响规律.研究结果表明:圆柱形光声池的进、出口孔对其声学本征频率影响极不敏感,设计计算中可以忽略不计,谐振腔的长度影响最为敏感,其次为谐振腔的直径.此外缓冲腔的长度与直径对其亦有一定影响,因而在准确计算时需要加以考虑.温度与湿度对光声池声学本征频率的影响均呈现正线性增长规律,温度的影响随着谐振腔长度的增大而减小,湿度的影响随着温度的升高而增大,仅计算光声池的声学本征频率时,湿度的影响在室温环境下且湿度变动较小的条件下可以忽略.
光子学报
2020, 49(2): 0230001
激光器件与激光物理
刘慧  龚旗煌  陈建军  
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摘要
胶质量子点作为一种半导体纳米晶体,具有量子产率高(约为100%)、辐射波长可调、性质稳定、折射率较高、可溶液处理和制作成本低廉等优点,被广泛用作微纳激光器的增益材料。基于胶质量子点的纳米尺寸(2~20 nm)和可溶液处理的性质,胶质量子点可以通过自组装的方式密集堆积形成高折射率微纳结构。为此,从胶质量子点激光器谐振腔的制备方面,总结了三类常见的胶质量子点微纳激光器,并对各自的特点进行了详细的分析。此外,还介绍了胶质量子点激光器与波导的片上集成,并着重介绍了模板辅助填充法这一集成方法。最后对胶质量子点激光器及片上集成在集成光子回路领域的发展进行了展望。
中国激光
2020, 47(7): 0701004
微纳光学
张福领  翟珊  潘俊  冯吉军  
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摘要
Sagnac干涉仪在光学滤波领域有着重要应用。基于三维氮化硅波导平台,利用双层的多微环系统实现了新型类Sagnac谐振滤波系统,其中底层主微环腔分别与顶层输入/输出波导和单/双子微环实现了反馈耦合。光经耦合区域产生了两束相向传输并互相干涉的光波,从而实现了滤波波形和谐振峰位可调的滤波结构。基于传输矩阵和迭代方法分析输出光谱,通过改变波导与微腔的耦合系数设计输出光谱波形,利用金属加热电极调制主微腔的相位以调控谐振峰位。理论分析和实验表征结果表明,通过增加顶层子微环数可有效增强器件的密集滤波效果,此三维集成结构可提供更多的设计自由度。相关的多微环谐振滤波系统可以广泛应用于光通信和光传感等领域。
中国激光
2020, 47(11): 1113003
集成光学
刘春娟  桑常林  吴小所  穆洲  [ ... ]蔡佳丽  贾文娟  
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摘要
为了使折射率传感器具有高品质因子和高灵敏度,提出一种基于槽型光波导的一维光子晶体微环谐振器。该结构中两种不同状态的光模式在不同的光路上相互干涉而产生Fano共振,这种非对称线型的结构能够获得更高的消光比和品质因子,在折射率传感方面也有更好的灵敏度。采用时域有限差分法对结构进行分析和模拟仿真。仿真结果表明,所提结构的品质因子达到30950,比传统微环谐振器提高4倍以上;消光比为29.08 dB,比传统微环谐振器高出16.89 dB。在折射率传感特性的分析中,所提结构的灵敏度达到344 nm/RIU,比传统微环谐振器提高3倍;灵敏度检测下限为1.4×10 -4 RIU。
光学学报
2020, 40(24): 2413002
Infrared and Terahertz Photonics
摘要
This Letter proposes a novel method for enhancing terahertz (THz) radiation from microstructure photoconductive antennas (MSPCA). We present two types of MSPCA, which contain split-ring resonators (SRRs) and dipole photoconductive antennas (D-PCAs). The experimental results reveal that when the femtosecond laser is pumping onto the split position of the SRR, the maximum THz radiation power is enhanced by 92 times compared to pumping at the electrode edge of the D-PCA. Two π phase shifts occur as the pumping laser propagates from the negative electrode to the positive electrode. Analysis shows that photoinduced carrier charges move within the split position of the SRR.
Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 113701
“等离激元新效应与应用”专题
张春琳  刘杰  侯浩杰  李孟春  
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摘要
基于贵金属纳米颗粒阵列的多重表面晶格共振能够在多个波段同时抑制体系的辐射损耗,提高共振品质因子,增大局域场强。提出一种采用贵金属劈裂纳米环阵列产生多重表面晶格共振的方法。由于劈裂纳米环磁偶极共振的等效偶极矩垂直于纸面,能够同时向平面的x和y方向散射电磁波,这使得磁偶极共振与两个正交方向上的瑞利异常产生耦合成为可能。计算结果表明,在劈裂纳米环构成的阵列结构中,磁偶极共振能够与两个周期方向上瑞利异常形成耦合,从而产生表面晶格共振。当阵列周期不同时,能够同时激起两个表面晶格共振;利用劈裂纳米环的电四极共振也可得到类似的光学响应。这些特性使得贵金属劈裂纳米环阵列在微纳光子器件的设计方面将具有重要的应用价值。
激光与光电子学进展
2019, 56(20): 202420
00 11