나노포토닉 장치를 위한 효율적인 광섬유 인터페이스

소환

Tiecke, TG, Nayak, KP, Thompson, JD, Peyronel, T., de Leon, NP, Vuletić, V., & Lukin, MD (2008). 나노포토닉 장치를 위한 효율적인 광섬유 인터페이스. arXiv.

키워드

• 광섬유 인터페이스
• 나노포토닉 장치
• 단일 모드 광섬유
• 원추형 테이퍼형 광섬유
• 단열 모드 전송
• 결합 효율
• 나노포토닉 도파관
• 통합 나노포토닉 회로
• 양자광학 응용
• 나노규모 감지 애플리케이션

짧은

새로운 방법은 단일 모드 광섬유의 유도된 빛을 나노포토닉 장치에 효율적으로 결합하기 위해 단면 원추형 광섬유를 사용합니다. 이 방법은 적절하게 선택된 테이퍼와 함께 단열 모드 전송을 사용하여 97(1)%의 높은 단일 모드 광섬유-도파관 결합 효율을 달성합니다.

요약

이 기사에서는 단일 모드 광섬유의 빛을 나노포토닉 장치에 효율적으로 결합하는 방법을 간략하게 설명합니다. 이 기술은 대략 마지막 10μm에 걸쳐 나노포토닉 도파관에 소멸적으로 결합된 단면 원추형 테이퍼형 광섬유를 사용합니다. 기존 쌍원추형 테이퍼형 섬유와 달리 이 단면 접근 방식의 주요 장점은 설계에 더 많은 융통성을 제공하고 나노포토닉 장치에 대한 더 큰 기계적 지원을 허용한다는 것입니다.
단열 모드 전송을 통해 저자는 97(1)%의 높은 단일 모드 광섬유 도파관 결합 효율을 달성했습니다. 이러한 매우 효율적인 결합은 노드 간 광자 손실이 성능에 큰 영향을 미치는 양자 중계기 및 양자 네트워크와 같은 애플리케이션에 매우 중요합니다. 또한 이는 광자 손실로 인해 파괴되기 매우 쉬운 비고전적인 빛 상태의 분포를 허용합니다.
저자는 방법의 설계 원리를 자세히 설명하고 시뮬레이션과 실험 측정을 통해 그 효과를 입증합니다. 그들은 다양한 도파관 기하학적 구조에 대해 95% 이상의 결합 효율을 달성할 수 있었습니다. 저자는 또한 설계 시 섬유 팁의 파장 이하 치수가 약 10μm에 불과하기 때문에 제작 중 청결도 요구 사항이 쌍원추형 테이퍼형 섬유에 비해 덜 엄격하다고 지적합니다.
이 기사는 다양한 응용 분야에서 이 방법의 잠재력을 강조하며 마무리됩니다.
구체적으로 저자들은 매우 비고전적인 슈뢰딩거 고양이 빛 상태를 생성하고 확장 가능한 양자 네트워크 및 나노 규모의 바이오 센싱 장치를 구축하는 데 특히 유용할 수 있다고 제안합니다.

출처: https://www.semanticscholar.org/reader/e622ba336ee85928bb9693ac15d6a8f89ca1c5c5