高質量的光學環形諧振器可以將光限制在很小的體積內,并將其存儲數百萬次往返。它們使可見光和近紅外濾光片、調制器、變頻器和頻率梳發生器的尺寸從實驗室規模大幅縮小到芯片水平。中紅外光譜區(312微米)對于分子氣體傳感和光譜學而言非常重要,但在集成光子元件的開發方面卻落后了。
哈佛大學Federico Capasso和Dmitry Kazakov等展示了中紅外環形諧振器和定向耦合器的集成,在波導芯中引入了量子級聯有源區。
本文要點:
(1)
它能夠對諧振頻率、品質因數、耦合方式和耦合系數進行電氣控制。我們展示了一種器件,根據其工作點,可以充當可調濾波器、非線性頻率轉換器或頻率梳發生器。
(2)
這些概念擴展到任意配置的多個有源諧振器和波導的集成,從而允許實現用于光譜學、通信和微波產生的專用中紅外有源光子集成電路。
參考文獻:
Kazakov, D., Letsou, T.P., Beiser, M. et al. Active mid-infrared ring resonators. Nat Commun 15, 607 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44628-7
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44628-7