Журнал «Optic Express» опубликовал статью об уникальных исследованиях. Как отмечается опубликованным материалом, учёным удалось создать фотонные резонаторы на основе чипов. Устройства предназначены для работы в ультрафиолетовой и видимой части спектра. Особенность чипов – чрезвычайно малые потери ультрафиолетового света.
Новые фотонные резонаторы кратко
Новые фотонные резонаторы, как отмечают создатели, закладывают основу для увеличения размера, сложности и точности конструкции УФ фотонных интегральных схем. Соответственно, открываются пути к созиданию новых миниатюрных приборов на базе чипов. Например, приборов:
- спектроскопического зондирования,
- подводной связи,
- обработки квантовой информации.
Конечно, телекоммуникационная фотоника и видимая фотоника – эти сферы исследованы лучше, нежели УФ фотоника. Между тем, длины волн УФ оптимальны для доступа к определённым атомным переходам в квантовых вычислениях на основе атомов и ионов. Также УФ фотоника рассматривается эффективным возбудителем определённых флуоресцентных молекул под биохимическое зондирование.
В рамках статьи журнала «Optics Express» рассматриваются оптические микро-резонаторы на основе оксида алюминия. Тут же расписано, каким способом специалистам удалось достичь беспрецедентно низких потерь за счёт сочетания правильного материала с оптимизированной конструкцией и технологией производства.
Новая работа учёных демонстрирует, однако, достижение критической точки потерь света внутри волноводов даже лучше относительно видимых аналогов. То есть существующие ныне структуры «PIC», разработанные под видимые и телекоммуникационные длины волн, вполне применимы под ультрафиолетовые длины волн.
Фотонные резонаторы и малые потери света
Фотонные резонаторы, по словам изготовителей, сделаны из тонких плёнок оксида алюминия. Здесь использовался процесс атомно-слоевого осаждения. Большая запрещенная зона оксида алюминия (около 8 эВ) фактически прозрачна для УФ фотонов, энергия которых значительно ниже (~ 4 эВ) ширины запрещенной зоны. Соответственно, ультрафиолет не поглощается материалом.
Следует отметить: ранее уже изготавливали аналогичные системы на основе нитрида алюминия. Однако здесь ширина запрещённой зоны составила около 6 эВ. Если сравнивать с монокристаллическим нитридом алюминия, аморфный оксид алюминия имеет меньше дефектов. Поэтому материал подходит лучше под производство и обеспечивает малые потери.
Сейчас продолжается разработка кольцевых резонаторов на основе оксида алюминия. Кольцевые формы допустимо настроить для работы с разными длинами волн. То есть достижим принцип точного управления длиной волны. Также не исключается возможность создания модуляторов с двумя резонаторами, интерферирующими друг с другом.
При помощи информации: Entegris