論文の概要: Ultra High-Q tunable microring resonators enabled by slow light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19465v1
• Date: Mon, 28 Apr 2025 04:10:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.311241
• Title: Ultra High-Q tunable microring resonators enabled by slow light
• Title（参考訳）: 遅い光で実現した超高Q可変マイクロリング共振器
• Authors: Priyash Barya, Ashwith Prabhu, Laura Heller, Edmond Chow, Elizabeth A. Goldschmidt,
• Abstract要約: 高Qナノフォトニック共振器は、古典的および量子光学処理、通信、センシングなどにおける多くの用途に欠かせない。 我々は、エルビウムドープ薄膜窒化リチウムマイクロリング共振器のスペクトルホールバーニングによりこれを実装し、Q因子が108ドルを超えることを示す。 実験的に観測された共振器の線形幅の理論モデルを提案するが、これは標準的なブロッホ方程式ではよく説明できない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-Q nanophotonic resonators are crucial for many applications in classical and quantum optical processing, communication, sensing, and more. We achieve ultra-high quality factors by preparing a highly transparent and strongly dispersive medium within a resonator, causing a reduction in the group velocity that leads to a nearly three order of magnitude increase in the quality factor. We implement this via spectral hole burning in erbium-doped thin-film lithium niobate microring resonators, and show Q-factors exceeding $10^8$. Additionally, we show that the interplay between the spectrally narrowed resonance and the broader bare resonance produces a Fano lineshape, which we dynamically control via electro-optic tuning. Finally, we present a theoretical model for our experimentally observed resonator linewidths, which are not well-described by the standard Bloch equations. Our results show a dramatic reduction in the erbium dephasing rate under a strong optical drive, leading to much narrower linewidths than would otherwise be expected given the large circulating intensity in the resonator.
• Abstract（参考訳）: 高Qナノフォトニック共振器は、古典的および量子光学処理、通信、センシングなどにおける多くの用途に欠かせない。 共振器内に高透明で強い分散性媒質を調製し, グループ速度の低下を招き, 品質係数の約3倍に向上した。 エルビウムドープ薄膜窒化リチウムマイクロリング共振器におけるスペクトルホールバーニングによりこれを実装し,Q因子が10^8$を超えることを示す。 さらに,スペクトル狭帯域共振器とより広帯域の素波共振器との相互作用によりファノ線形状が生成し,電気光学的チューニングにより動的に制御されることを示す。 最後に、実験的に観測された共振器の線形幅の理論モデルを示すが、これは標準的なブロッホ方程式ではよく説明できない。 その結果, 強い光駆動下でのエルビウムの脱落速度は劇的に低下し, 共振器の循環強度が大きいため, 予想以上に細い線幅が得られた。

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