m5彩票平台网址进展
首页 > m5彩票平台网址进展
高非线性低损硫系光子器件制备与性能m5彩票平台网址
作者: irglass 时间: 2018-05-30 浏览:1,682 次

    近日,我室周杰硕士m5彩票平台网址生(第一作者)、张巍副m5彩票平台网址员(第一通讯作者)、沈祥m5彩票平台网址员(共同通讯作者)等人联合美国麻省理工学院材料系胡崛m5彩票平台网址组的杜清扬博士m5彩票平台网址生(第二作者)在硫系基质光波导和微环谐振腔领域获得最新的m5彩票平台网址进展,相关m5彩票平台网址成果在“IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics”上发表题为“Large Nonlinearity, Low Loss Ge-Sb-Se Glass Photonic Devices in Near Infrared”的论文。
    硫系波导器件在光通信、生物传感等领域具有广阔的应用前景。在本工作中,选用Ge28Sb12Se60组分作为波导层材料,m5彩票平台网址在不同ICP刻蚀条件下制备所得的波导形貌,得到在刻蚀气体CF4/ CHF3=1:2(总流量30 sccm),刻蚀压强0.2 pa,刻蚀功率250 W条件下,刻蚀的波导表面和侧壁粗糙度最低,其中6 μm宽波导的表面粗糙度仅为0.67 nm(图1所示)。采用电子束曝光和离子刻蚀法制备Ge28Sb12Se60微环腔,微环半径40 μm,截面尺寸为800 nm× 400 nm,在1550 nm波段保证了单模传输。在临界耦合条件下通过传输光谱计算获得品质因数Q=2.3×105,自由频谱范围FSR=3.13 nm,传输损耗为2.4 dB/cm(图2所示)。计算获得1550 nm波长下的非线性折射率为5.12 × 10-18 m2 / W,微环腔TE模和TM模非线性系数分别为24 W-1 m-1和17 W-1 m-1。该m5彩票平台网址结果表明Ge28Sb12Se60基质硫系光子器件在集成非线性光学方面有广阔的应用空间。

图1 (a) 优化后参数条件下刻蚀所得宽度分别为2 μm、4 μm、6 μm和8 μm
的条形波导;(b) SPM下测试所得波导表面粗糙度

图2 (a) Ge28Sb12Se60微环谐振腔显微镜图;(b) 谐振峰谱图


论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/8338394/