開發保留正交雙極化模式的玻璃光子水晶諧振器。

研究

開發保留正交雙極化模式的玻璃光子水晶諧振器。

水平和垂直極化均可實現較長的限制時間

光子晶體諧振器可將光強度限制在微觀空間中,並有效增加光與物質之間的互動,因此可望利用光進行經典與量子訊號處理。然而,由於諧振器主要是由在水平面上形成的二、一維週期性結構所構成,其中一個挑戰就是如何達到偏振獨立性,也就是將水平與垂直方向的偏振光以相同的方式限制在諧振器中,這是由於結構的對稱性破壞所造成的。在本研究中,我們在二氧化矽製成的奈米光束光子晶體諧振器中實現了水平和垂直偏振的高效光限制,並為實現偏振獨立的光子晶體諧振器提供了指引。

本研究製造的奈米光束諧振器具有一維矩形波導的幾何形狀,且具有週期性排列的空位。使用低折射率的二氧化矽作為材料,降低了週期性結構對水平極化分散的影響,使得在相同的頻寬上可以觀察到水平極化和垂直極化的諧振模式。性能指標。 Q兩種偏振模式的性能值都很高,超過 10,000。這是由二氧化矽製成的光子晶体諧振器的最高性能值,與之前研究中具有水平和垂直極化限制的高折射率矽製成的諧振器性能不相上下。

在本研究中,透過分析顯示,水平與垂直模式的諧振波長可以透過進一步改善諧振器結構的對稱性而達到匹配。此方法為偏振無關的光子晶體諧振器提供了新的設計指引。

即將推出

圖:結構示意圖與所獲得的兩個正交極性的 SEM 影像和透射光譜。

本研究的部分工作由日本總務省的戰略資訊與通訊研發推廣計畫 (SCOPE) (#152103015) 和 JSPS Fellowship (16J05171) 資助。
本研究的基礎是:IEEE Photonic Journal 第 9 卷第 5 期 (2017)資訊將刊登於