Fugu-MT 論文翻訳(概要): Active terahertz modulator and slow light metamaterial devices with hybrid graphene-superconductor photonic integrated circuits

論文の概要: Active terahertz modulator and slow light metamaterial devices with hybrid graphene-superconductor photonic integrated circuits

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.03677v1
Date: Thu, 8 Jul 2021 08:46:20 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-03-23 02:19:41.219598
Title: Active terahertz modulator and slow light metamaterial devices with hybrid graphene-superconductor photonic integrated circuits
Title（参考訳）: ハイブリッドグラフェン-スーパーコンダクタフォトニック集積回路を用いたアクティブテラヘルツ変調器と低速光メタマテリアルデバイス
Authors: Samane Kalhor, Stephan J. Kindness, Robert Wallis, Harvey E. Beere, Majid Ghanaatshoar, Riccardo Degl'Innocenti, Michael J. Kelly, Stephan Hofmann, Charles G. Smith, Hannah J. Joyce, David A. Ritchie, and Kaveh Delfanazari
Abstract要約: ハイブリッドグラフェン-超伝導結合スプリットリング共振器(SRR)のアレイを有するメタマテリアルフォトニック集積回路を導入し,提案する。これらのハイブリッドデバイスは、チップスケールの量子通信と量子処理に応用するために、アクティブな光電子変調器、フィルタ、位相シフト器、および遅い光デバイスを実現するための道を開く。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Metamaterial photonic integrated circuits with arrays of hybrid graphene-superconductor coupled split-ring resonators (SRR) capable of modulating and slowing down terahertz (THz) light are introduced and proposed. The hybrid device optical responses, such as electromagnetic induced transparency (EIT) and group delay, can be modulated in several ways. First, it is modulated electrically by changing the conductivity and carrier concentrations in graphene. Alternatively, the optical response can be modified by acting on the device temperature sensitivity, by switching Nb from a lossy normal phase to a low-loss quantum mechanical phase below the transition temperature (Tc) of Nb. Maximum modulation depths of 57.3 % and 97.61 % are achieved for EIT and group delay at the THz transmission window, respectively. A comparison is carried out between the Nb-graphene-Nb coupled SRR-based devices with those of Au-graphene-Au SRRs and a significant enhancement of the THz transmission, group delay, and EIT responses are observed when Nb is in the quantum mechanical phase. Such hybrid devices with their reasonably large and tunable slow light bandwidth pave the way for the realization of active optoelectronic modulators, filters, phase shifters, and slow light devices for applications in chip-scale quantum communication and quantum processing.
Abstract（参考訳）: テラヘルツ(THz)光を変調・減速できるハイブリッドグラフェン-超伝導結合スプリットリング共振器(SRR)のアレイを有するメタマテリアルフォトニック集積回路を提案し,提案する。電磁誘導透過(EIT)やグループ遅延などのハイブリッドデバイス光応答は、いくつかの方法で変調することができる。まず、グラフェンの導電率とキャリア濃度を変化させて電気的に変調する。また、Nbの遷移温度(Tc)以下の損失常相から低損失量子力学的相にNbを切り替えることにより、デバイス温度感度に作用させることで、光学応答を変更することができる。 thz伝送窓のeitおよびグループ遅延に対して、最大変調深さ57.3%および97.61%を達成する。 Nb-グラフェン-Nb結合SRR系デバイスとAu-グラフェン-Au SRR系デバイスとの比較を行い, Nbが量子力学的相にある場合, THz伝送, グループ遅延, EIT応答の顕著な増強を行った。これらのハイブリッドデバイスは、チップスケールの量子通信や量子処理への応用のために、アクティブな光電子変調器、フィルタ、位相シフト器、および遅い光デバイスを実現するための道を開く。

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