論文の概要: Low power reconfigurability and reduced crosstalk in integrated photonic circuits fabricated by femtosecond laser micromachining

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.08144v2
• Date: Mon, 21 Sep 2020 11:59:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-06 07:08:24.858983
• Title: Low power reconfigurability and reduced crosstalk in integrated photonic circuits fabricated by femtosecond laser micromachining
• Title（参考訳）: フェムト秒レーザーマイクロ加工による集積フォトニック回路の低消費電力化とクロストーク低減
• Authors: Francesco Ceccarelli, Simone Atzeni, Ciro Pentangelo, Francesco Pellegatta, Andrea Crespi, Roberto Osellame
• Abstract要約: 本研究では, 熱絶縁型3次元構造を利用して, 2pi相の位相シフトを37mWに低下させるために必要な電力を低減させる。 真空中、サブミリワットの電力散逸と無視可能なクロストークで、さらなる改善が示される。 その結果、フェムト秒レーザーによる複雑なプログラム可能な集積フォトニック回路の実証への道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Femtosecond laser writing is a powerful technique that allows rapid and cost-effective fabrication of photonic integrated circuits with unique three-dimensional geometries. In particular, the possibility to reconfigure such devices by thermo-optic phase shifters represents a paramount feature, exploited to produce adaptive and programmable circuits. However, the scalability is strongly limited by the flaws of current thermal phase shifters, which require hundreds of milliwatts to operate and exhibit large thermal crosstalk. In this work, thermally-insulating three-dimensional microstructures are exploited to decrease the power needed to induce a 2{\pi} phase shift down to 37 mW and to reduce the crosstalk to a few percent. Further improvement is demonstrated when operating in vacuum, with sub-milliwatt power dissipation and negligible crosstalk. These results pave the way towards the demonstration of complex programmable integrated photonic circuits fabricated by femtosecond laser writing, thus opening exciting perspectives in integrated quantum photonics.
• Abstract（参考訳）: フェムト秒レーザーライティングは、ユニークな3次元幾何学を持つフォトニック集積回路を迅速かつ低コストで製造できる強力な技術である。 特に、熱光学位相シフト器によってそのようなデバイスを再構成する可能性は、適応的でプログラム可能な回路を生成するために利用される最重要特徴である。 しかし、スケーラビリティは現在の熱位相シフト器の欠陥によって強く制限されており、数百ミリワットで動作し、大きな熱クロストークを示す必要がある。 本研究では, 2{\pi}相を37mwに還元するために必要なパワーを低減し, クロストークを数パーセントに低減するために, 熱絶縁型3次元微細構造を利用する。 真空中、サブミリワットの電力散逸と無視可能なクロストークで、さらなる改善が示される。 これらの結果は、フェムト秒レーザーライティングによって作製された複雑なプログラマブルな集積フォトニック回路のデモンストレーションへの道を開き、集積量子フォトニクスにおけるエキサイティングな展望を開く。

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