論文の概要: Integrated thermo-optic phase shifters for laser-written photonic circuits operating at cryogenic temperatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16770v1
• Date: Mon, 24 Jun 2024 16:26:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-25 14:05:36.908397
• Title: Integrated thermo-optic phase shifters for laser-written photonic circuits operating at cryogenic temperatures
• Title（参考訳）: 極低温で動作するレーザ光フォトニック回路用集積熱光学位相シフト器
• Authors: Francesco Ceccarelli, Jelena V. Rakonjac, Samuele Grandi, Hugues de Riedmatten, Roberto Osellame, Giacomo Corrielli,
• Abstract要約: フェムト秒レーザー導波路書き込み(FLW)により作製したプログラマブルガラスフォトニック集積回路(PIC)について報告する。 両条件とも,電力消費が最小であり,温度勾配が制限された信頼性PIC操作を実現した。 この進歩は、レーザー書き型フォトニックチップで実現された完全に統合された量子アーキテクチャへの道を開く、低温で互換性のあるプログラム可能なFLW PICとして初めてのものである。
• 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: Integrated photonics offers compact and stable manipulation of optical signals in miniaturized chips, with the possibility of changing dynamically their functionality by means of integrated phase shifters. Cryogenic operation of these devices is becoming essential for advancing photonic quantum technologies, accommodating components like quantum light sources, single photon detectors and quantum memories operating at liquid helium temperatures. In this work, we report on a programmable glass photonic integrated circuit (PIC) fabricated through femtosecond laser waveguide writing (FLW) and controlled by thermo-optic phase shifters both in a room-temperature and in a cryogenic setting. By taking advantage of a femtosecond laser microstructuring process, we achieved reliable PIC operation with minimal power consumption and confined temperature gradients in both conditions. This advancement marks the first cryogenically-compatible programmable FLW PIC, paving the way for fully integrated quantum architectures realized on a laser-written photonic chip.
• Abstract（参考訳）: 集積フォトニクスは、小型チップにおける光学信号のコンパクトかつ安定な操作を提供し、位相シフト器によって動的に機能を変更することができる。 これらのデバイスの低温操作は、フォトニック量子技術の進歩、量子光源、単一光子検出器、液体ヘリウム温度で動作する量子メモリなどのコンポーネントの集積に欠かせないものになりつつある。 本研究では、フェムト秒レーザー導波路書き込み(FLW)により製造され、室温および極低温の両方で熱光学位相シフト器によって制御されるプログラマブルガラスフォトニック集積回路(PIC)について報告する。 フェムト秒レーザーの微細構造を生かして、両条件とも消費電力が最小であり、温度勾配が制限された信頼性PIC動作を実現した。 この進歩は、レーザー書き型フォトニックチップで実現された完全に統合された量子アーキテクチャへの道を開く、低温で互換性のあるプログラム可能なFLW PICとして初めてのものである。

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