System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光学微腔和光学器件制造技术_技高网

光学微腔和光学器件制造技术

技术编号:41637567 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-13 02:32
本申请提供了一种光学微腔和光学器件。所述光学微腔包括:衬底层;第一DBR反射层,设置在衬底层上,包括第一预设对数的交替生长的第一反射介质层和第二反射介质层;第二DBR反射层,设置在光学微腔顶部,包括第二预设对数的交替生长的第一反射介质层和第二反射介质层;腔中心层,设置在光学微腔的中部;第一DBR绝热层,设置在第一DBR反射层与腔中心层之间,包括第三预设对数的交替生长的第一绝热介质层和第二绝热介质层;第二DBR绝热层,设置在第二DBR反射层与腔中心层之间,包括第四预设对数的交替生长的第一绝热介质层和第二绝热介质层度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及量子光学,具体而言,涉及一种光学微腔和光学器件


技术介绍

1、光学微腔是一种微型化的光学谐振腔,可以过各种光学效应(如反射、全反射、散射或衍射)将光限制在极小的空间内。

2、通过减小光学微腔的尺寸,可以将光场束缚在接近衍射极限的区域内,以增强光场的强度。以及通过减小光学微腔内的吸收和辐射损耗,可以提高光学微腔内光子的寿命,以增强光与物质的相互作用时间。因此,光学微腔通过减少模式体积vm和增大光学微腔的品质因子q,可以使得光学微腔具有较强的光与物质相互作用(即q/vm)。

3、目前现有技术中的光学微腔一般通过具有高q值(约108)的回音壁模式的微盘和微球腔、模式体积vm较小(<λ3,λ为真空波长)的表面等离激元模式的金属微纳结构、具有较高q值和较小模式体积vm的光子晶体型微腔等技术方案才实现高q/vm。

4、但本申请的专利技术人发现,在实际的光学微腔器件的应用中,除了考虑高q值因素和较小模式体积vm因素外,还需要考虑光学微腔与外界光场的有效耦合(近高斯型远场辐射光场模式)。


技术实现思路

1、本申请提供了一种光学微腔和光学器件,用于提供一种在小直径(近波长直径)应用场景下具有高q值和近高斯型远场辐射光场模式的微柱腔。

2、根据本申请的一方面,光学微腔包括:衬底层;第一dbr反射层,设置在衬底层上,包括第一预设对数的交替生长的第一反射介质层和第二反射介质层;第二dbr反射层,设置在光学微腔顶部,包括第二预设对数的交替生长的第一反射介质层和第二反射介质层;腔中心层,设置在光学微腔的中部;第一dbr绝热层,设置在第一dbr反射层与腔中心层之间,包括第三预设对数的交替生长的第一绝热介质层和第二绝热介质层;第二dbr绝热层,设置在第二dbr反射层与腔中心层之间,包括第四预设对数的交替生长的第一绝热介质层和第二绝热介质层度。

3、根据本申请的一些实施例,,其中,t1为第一预设厚度,λ为波长,n1为第一反射介质层的有效折射率;,其中,t2为第二预设厚度,λ为波长,n2为第二反射介质层的有效折射率。

4、根据本申请的一些实施例,,其中,t3为第三预设厚度,ρ为锥形梯度,i为第一绝热介质层在第一dbr绝热层或第二dbr绝热层中的层数;,其中,t4为第四预设厚度,ρ为锥形梯度,i为第二绝热介质层在第一dbr绝热层或第二dbr绝热层中的层数。

5、根据本申请的一些实施例,腔中心层具有第五预设厚度,第五预设厚度为:,其中,t5为第五预设厚度,n为第一绝热介质层或第二绝热介质层的总层数。

6、根据本申请的一些实施例,第一反射介质层为gaas层,第二反射介质层为algaas层;第一绝热介质层为gaas层,第二绝热介质层为algaas层;腔中心层为gaas层。

7、根据本申请的一些实施例,第一预设对数为40.5对,第二预设对数为25对。

8、根据本申请的一些实施例,第三预设对数为4对,第四预设对数为4对。

9、根据本申请的另一方面,还提供了一种光学器件,该光学器件包括如上文所述的光学微腔。

10、本申请提供的光学微腔通过在第一dbr反射层和第二dbr反射层之间设置具有预设厚度的dbr绝热层,可以形成绝热锥形腔。通过将常规dbr腔区域替换为绝热锥形dbr腔区域,光学微腔可以减少在小直径(如近波长直径)应用场景下腔膜驻波与dbr中布洛赫模失配引起的散射损耗,从而可以改善光学微腔在小直径应用场景下的低q值的问题。

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【技术保护点】

1.一种光学微腔,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光学微腔,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的光学微腔,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的光学微腔,其特征在于,所述腔中心层具有第五预设厚度,所述第五预设厚度为:

5.根据权利要求4所述的光学微腔,其特征在于,所述第一反射介质层为GaAs层,所述第二反射介质层为AlGaAs层;

6.根据权利要求1所述的光学微腔,其特征在于,所述第一预设对数为40.5对,所述第二预设对数为25对。

7.根据权利要求6所述的光学微腔,其特征在于,所述第三预设对数为4对,所述第四预设对数为4对。

8.一种光学器件,其特征在于,包括如权利要求1-7任一所述的光学微腔。

【技术特征摘要】

1.一种光学微腔,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光学微腔,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的光学微腔,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的光学微腔,其特征在于,所述腔中心层具有第五预设厚度,所述第五预设厚度为:

5.根据权利要求4所述的光学微腔,其特征在于,所述第一反射介质层为gaa...

【专利技术属性】
技术研发人员:王嘉俊吴邦袁之良
申请(专利权)人:北京量子信息科学研究院
类型:发明
国别省市:

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