論文の概要: Optomechanical ring resonator for efficient microwave-optical frequency
conversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.06435v1
- Date: Fri, 10 Nov 2023 23:54:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 18:32:20.603404
- Title: Optomechanical ring resonator for efficient microwave-optical frequency
conversion
- Title（参考訳）: マイクロ波-光周波数変換用光機械リング共振器
- Authors: I-Tung Chen, Bingzhao Li, Seokhyeong Lee, Srivatsa Chakravarthi,
Kai-Mei Fu, Mo Li
- Abstract要約: 光子とフォノンの両方を導く光学集積回路の構築は、フォトニックデバイスとフォノンデバイスを相互接続することができる。
我々は、赤外線光子とGHzフォノンを共振するオプトロメカニカルリング共振器(OMR)を実証した。
我々のプラットフォームはハイブリッドであり、広帯域半導体ガリウムフォスピード(GaP)を導波路およびフォノン発生用圧電酸化亜鉛(ZnO)に用いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8548408603545106
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Phonons traveling in solid-state devices emerges as a universal excitation
for coupling different physical systems. Microwave phonons have a similar
wavelength to optical photons in solids, which is desirable for
microwave-optical transduction of classical and quantum signal. Conceivably,
building optomechanical integrated circuits (OMIC) that guide both photons and
phonons can interconnect photonic and phononic devices. Here, we demonstrate an
OMIC including an optomechanical ring resonator (OMR), where co-resonate
infrared photons and GHz phonons induce significantly enhanced interconversion.
Our platform is hybrid, using wide bandgap semiconductor gallium phosphide
(GaP) for wave-guiding and piezoelectric zinc oxide (ZnO) for phonon
generation. The OMR features photonic and phononic quality factors of
$>1\times10^5$ and $3.2\times10^3$, respectively. The interconversion between
photonic modes achieved an internal conversion efficiency $\eta_i=(2.1\pm0.1)%$
and a total device efficiency $\eta_{tot}=0.57\times10^{-6}$ at low acoustic
pump power 1.6 mW. The efficient conversion in OMICs enables microwave-optical
transduction in quantum information and microwave photonics applications.
- Abstract（参考訳）: 固体デバイスで移動するフォノンは、異なる物理系を結合するための普遍的な励起として現れる。
マイクロ波フォノンは固体中の光子と似た波長を持ち、古典的および量子的な信号のマイクロ波光変換に望ましい。
光子とフォノンの両方を導く光学集積回路(OMIC)は光子とフォノンを相互接続することができる。
ここでは、共共共振赤外光子とghzフォノンが相互変換を著しく向上させる光機械リング共振器(omr)を含むオムックを実演する。
我々のプラットフォームはハイブリッドであり、広帯域半導体ガリウムフォスピード(GaP)を導波路およびフォノン発生用圧電酸化亜鉛(ZnO)に用いた。
OMRは、それぞれ$>1\times10^5$と$.2\times10^3$である。
フォトニックモード間の相互変換は内部変換効率$\eta_i=(2.1\pm0.1)%$と全デバイス効率$\eta_{tot}=0.57\times10^{-6}$を低音響ポンプ出力1.6mWで達成した。
omicsの効率的な変換は、量子情報およびマイクロ波フォトニクスにおけるマイクロ波光変換を可能にする。
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