Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Изготовление и характеристика фотонного кристалла медленно волноводы Света и полостей

18.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/50216

⸱

30 ноября 2012 г.

 ,  ,  ,  , 
1School of Physics & Astronomy, University of St Andrews

В этой статье

Краткое содержание

Использование фотонных кристаллов медленный волноводы света и полости была широко принята сообществом фотоники во многих различных приложениях. Поэтому изготовления и характеристики этих устройств представляют большой интерес. В настоящем документе излагается наша техника изготовления и два оптических методов характеристику, а именно: интерферометрических (волноводы) и резонансное рассеяние (полостей).

Аннотация

Медленный свет был одной из горячих тем в сообществе фотоники в последнее десятилетие, вызывая большой интерес как с фундаментальной точки зрения, так и из-за его значительного потенциала для практических применений. В частности, фотонные кристаллические волноводы с медленным светом сыграли важную роль и были успешно использованы для задержки оптических сигналов1-4 и улучшения как линейных5-7, так и нелинейных устройств. 8-11

Фотонные кристаллические полости достигают эффектов, аналогичных эффектам волноводов с медленным светом, но при меньшей ширине полосы. Эти резонаторы обеспечивают высокое отношение добротности к объему для реализации лазеров со сверхнизким порогом с оптическойнакачкой 12 иэлектрически 13 и усиления нелинейных эффектов. 14-16 Кроме того, были продемонстрированы пассивные фильтры17 и модуляторы18-19, демонстрирующие сверхузкую ширину линии, широкий свободный спектральный диапазон и рекордные значения низкого энергопотребления.

Чтобы достичь этих захватывающих результатов, необходимо разработать надежный протокол повторяемости. В этой статье мы подробно рассмотрим наш протокол изготовления, в котором используется электронно-лучевая литография для определения фотонных кристаллических узоров, а также методы мокрого и сухого травления. Наш оптимизированный рецепт изготовления позволяет получить фотонные кристаллы, которые не подвержены вертикальной асимметрии и демонстрируют очень хорошую шероховатость краев и стенок. Мы обсуждаем результаты изменения параметров травления и пагубное воздействие, которое они могут оказать на устройство, что приводит к диагностическому маршруту, который может быть использован для выявления и устранения подобных проблем.

Ключом к оценке волноводов медленного света является пассивная характеристика спектров пропускания и индекса группы. Сообщалось о различных методах, в первую очередь о разрешении полос Фабри-Перо спектрапропускания 20-21 и интерферометрических методах. 22-25 Здесь мы описываем метод прямых широкополосных измерений, сочетающий спектральную интерферометрию с анализом преобразования Фурье. 26 Наш метод отличается простотой и мощностью, так как мы можем охарактеризовать голый фотонный кристалл с входными волноводами, не нуждаясь в интерференционных компонентах на кристалле, а установка состоит только из интерферометра Маха-Цендера, без необходимости в движущихся частях и сканировании с задержкой.

При определении характеристик фотонных кристаллических резонаторов методы, использующие внутренние источники21 или внешние волноводы, непосредственно связанные с полостью27, влияют на характеристики самой полости, тем самым искажая измерение. В этой статье мы опишем новую и неинтрузивную технику, в которой используется пучок зонда с кроссполяризацией и которая известна как резонансное рассеяние (RS), при котором зонд связан вне плоскости с резонатором через объектив. Этот метод был впервые продемонстрирован McCutcheon et al.28 и в дальнейшем развит Galli et al.29

Протокол

Предупреждение: следующий протокол дает общий поток процесса, охватывающего производство и характеристика методов для фотонных кристаллов волноводов и резонаторов. Процесс потока оптимизирована для конкретного оборудования, имеющегося в нашей лаборатории, и параметры могут отличаться, если другие реагенты или оборудование.

1. Подготовка проб

  1. Пример Раскалывание - принимать кремний-на-изоляторе (SOI) пластины и использовать алмаз писца, чтобы поцарапать линии приблизительно 1-2 мм длиной от края поверхности кремния, что обеспечивает нуля проходит по краю пластины. Совместите нуля, чтобы прямые края (например, что стекло микроскопа) и применить даже положительное давление по обе стороны от нуля: пластина будет расщеплять вдоль плоскости кристалла на царапины месте. Повторите эту процедуру, чтобы определить весь чип.
  2. Пример очистки - место образца в ВНИМАНИЕ ацетона с помощью пинцетаой очистки в ультразвуковой ванне в течение 1-2 мин. Удаление образца с ацетоном, промыть оставшийся ацетон из примера с использованием ВНИМАНИЕ изопропанол (30 сек) (оба ацетон и изопропанол являются легковоспламеняющимися: использовать хорошую вентиляцию и избежать всех источников воспламенения). Высушите образца с помощью чистой сухой пистолет азота.
  3. Побочные сопротивляться - поместить образец на спин-для нанесения покрытий. Внесите электронных чувствительных противостоять ВНИМАНИЕ ZEP520A (ZEP520A легко воспламеняется, вредные при вдыхании и попадании на кожу и глаза, следует избегать) на образец - использовать достаточно сопротивляться, чтобы полностью покрыть образца без сопротивления течет через край. Побочные образца, чтобы дать ок. 350 нм пленки толщиной и выпекать на плите при температуре 180 ° С в течение 10 мин. Мы нашли такой толщины, чтобы быть оптимальной толщины, которая уравновешивает резолюции и травления сопротивления (см. ниже).

2. План определение

  1. Дизайн - с помощью соответствующего программного обеспечения, моделирования необходимых фотонных кристаллов картина. Онемелаэ полезных пакетов программного обеспечения, в том числе, но не ограничиваясь: MIT фотонных зон (МПБ), FullWAVE (RSoft), MIT Электромагнитные Уравнение распространения (MEEP).
  2. Pattern Generation - создать экспозицию файлов (GDS формат в целом) и близость ошибки правильное использование соответствующего программного обеспечения 30.
  3. План экспозиции - загрузить образец в камеру электронной системы лучевой литографии (LEO 1530 / Райт Elphy) и откачивают. После вакуум был достигнут, включите EHT питания и установить до 30 кВ. Оставьте систему в таком состоянии в течение 1 часа, чтобы позволить образца, сцены и камеры для достижения равновесной температуры. Установки экспозиции, как указано в руководстве пользователя вашей конкретной системы лучевой литографии электрона. Expose примера с использованием соответствующего базового размера шага (например, 2 нм) (что является минимальным размером пикселя, что система может подвергнуть), время установления не менее 1 мс (что является время ожидания системы между движущимися пучка и подвергаяопределенной части картины), а площадь доза из 55 μAcm -2.
  4. Пример развития - с помощью ВНИМАНИЕ Ксилол (ксилол и легковоспламеняющимися и высокотоксичными работы в хорошо проветриваемом помещении, вдали от источников огня и избегать контакта с кожей и глазами) при температуре 23 ° C разработке образца в течение 45 сек. Промыть в изопропанол.

3. Паттен передачи

  1. RIE очистки камеры - Установить расход аргона и водорода до 200 SCCM. Дроссель вниз насос, с помощью дроссельной заслонки, чтобы достичь давления в камере 1 × 10 -1 мбар. Установить ВЧ мощность до 100 Вт, зажечь плазму и работать по крайней мере 10 минут - смещения постоянного тока приблизительно 700 V должны быть соблюдены. После выключения Ar / H 2 плазмы, позволяет камере для перекачки в течение примерно 1 мин. Установить расход кислорода в камере до 200 SCCM и снова душить давление в камере до 1 × 10 -1 мбар. Ignite второй плазмыкислорода с мощностью 100 Вт и работают в течение 5 мин. После этих процедур, камера будет свободна от загрязнений, таких как остатки полимера, из любой предыдущей сухого травления. Мы выполняем эту процедуру перед каждым изменением травления рецепт, чтобы обеспечить максимальную повторяемость. Эта процедура оптимизирована для нашей системы, которая состоит из параллельных пластин, катод загружен, RIE, с основной камерой диаметром 12 дюймов на 14 дюймов в высоту, в том числе 12-дюймовый порт с обеих дроссельный клапан и турбо-молекулярный насос прилагается.
  2. Фотонных кристаллов Офорт - загрузить образец в RIE основной камеры и насос системы до фонового давления <3 × 10 -6 мбар для обеспечения камеры бесплатно водяного пара. Начало травления по предварительной подготовки камеру с травлением газов (а именно CHF 3 и SF 6): установите скорость потока и газов до 100 SCCM (т.е. установить газа соотношении 1:1) и с помощью дроссельной заслонки принести камеру давлением до 5 × 10 -2 мбар; позволяет газов течь по крайней мере 10 мин. После предварительного кондиционирования, установить ВЧ мощность около 20 Вт и зажечь плазму; травления образца в течение примерно 2 мин (скорость травления кремния для этих параметров травления составляет около 150 нм / мин), обеспечивая при этом давлении в камере 5 × 10 -2 мбар сохраняется. Смещения постоянного тока между 200-220 V должно быть достигнуто по всему травления период.
  3. Пример очистки для удаления оставшихся электронов чувствительны сопротивляться - после сухого травления, очистки образца, промыв в 1165 ВНИМАНИЕ Remover (1165 легко воспламеняется и может вызвать раздражение глаз, носа и дыхательных путей) с ультразвуковым перемешиванием в течение 1-2 мин, а затем ацетоном и изопропанол, как описано выше (шаг 1,2).
  4. Мембранные Изоляция - спин-пальто образца с УФ-чувствительных фоторезиста ВНИМАНИЕ Microposit S1818 G2 (G2 S1818 является как легковоспламеняющиеся и вызывает раздражение глаз, носа и дыхательных путей) (см. п. 1.3). Использование appropriatэлектронной фотошаблонов, определить окна в пределах сопротивляться над фотонной модели кристалла с помощью УФ-выравниватель маски. Expose образца в течение примерно 30-45 сек. Разработка сопротивляться ВНИМАНИЕ Microposit разработчика MF-319 (MF-319 является щелочной жидкостью и может вызвать раздражение глаз, носа и дыхательных путей) в течение 30-45 сек, после промывки в деионизированной воде. Подготовка пластмассовых стаканчиков смесью ВНИМАНИЕ 1:05 плавиковой кислоты (1,1499 г / мл 48-51% HF) (HF крайне агрессивные и легко разрушает ткани, при обработке использовать полный индивидуальной защиты рассчитаны на HF) в деионизированной воды. Обратите внимание, что из соображений безопасности только пластиковые стаканы и пинцет должны использоваться с плавиковой кислотой. Погрузитесь образца в плавиковой кислоте смесь в течение 15 мин. После травления, промывки образца тщательно деионизированной воды. Удалите оставшийся фоторезист с использованием ацетона и изопропанола (см. п. 1.2) - с этого этапа и далее ультразвуковой агитации не может быть использована. Для обеспечения образцачиста, как это возможно, следовать ацетон и изопропанол промыть промыть в ВНИМАНИЕ Piranha решение (Piranha решение очень энергичный, взрывоопасных и нападает на органических материалов, при обработке использовать полный индивидуальной защиты) (3:1 ВНИМАНИЕ серной кислоты (серная кислота вызывает коррозию и очень токсичны, при работе использовать средства индивидуальной защиты и избегать вдыхания паров или тумана), чтобы предостеречь перекиси водорода (перекись водорода является очень опасным в случае контакта с кожей и глазами, когда обработка использовать средства индивидуальной защиты)) в течение 5 мин , затем смойте образца в деионизированной водой, ацетоном и изопропанол. Обратите внимание, что из соображений безопасности только стеклянные стаканы и металлические щипчики должны использоваться с Piranha решение. Как Piranha решение может взорваться при контакте с ацетоном или изопропанол, с ним следует обращаться в стороне от этих реагентов.
  5. Facet Раскалывание - если подготовка фотонного кристалла медленного света волновода, образец требует грань расщепление. Cleave SAmple, следуя той же процедуре, как указано в пункте 1.1, за исключением того, как небольшая царапина возможности должны быть использованы. Чип SOI с ~ 700 мкм подложки может быть надежно расщепляются до 4-5 мм в длину образцов.

4. Фотонного кристалла медленного света волновода характеристика

  1. Предварительная подготовка установки - подключить выход ВНИМАНИЕ широкополосного усиленного спонтанного излучения (ASE) источник света (невидимый ИК-излучения: избежать ненужной высокой мощности, покрытия луча если это возможно) на 3 дБ сплиттер волокна и использовать каждый из выходов пара света в две руки свободного пространства Маха-Цандера interferometeter (ИМЦ), как показано на рисунке 9. Использование асферических линз для коллимации света, выходящего из волокна. В одном из плеч интерферометра, используют два дополнительных асферических линз в паре луч света в и из образца чипа. Поместите поляризации светоделителя (PBS) в образце руку, чтобы TE-поляризуют Бордовыйт ввода образца. Использование асферических линз, чтобы пара коллимированных пучков выход из обеих рук назад в секунду 3 дБ волокна сплиттер, где они будут рекомбинировать. Подключите один из выходов для инфракрасных детекторов и использовать показания детектора, чтобы максимизировать сцепление в свете образца, подключите другой выход анализатора оптического спектра (OSA). Две руки ИМЦ должны иметь примерно такой же длины оптического когда в присутствии образца: убедитесь, что волокна в две руки ИМЦ имеют одинаковую номинальную длину и включают в себя настраиваемые этапе задержки в опорном плече, чтобы позволить для точной регулировки его длины. В образце рукой, установите асферические линзы на стадии XYZ точность, чтобы получить лучшее сцепление в образце.
  2. Регулировка длины опорного плеча - пара луч света на пустой (т.е. без фотонного кристалла) хребта волновода (того же типа, что и доступ волноводы, что подача света в фотонных кристаллах) Wiтонкий и тот же чип в образце руку. Запуск непрерывного сканирования OSA и наблюдать измеренные спектры длин волн. Если две руки ИМЦ имеют примерно одинаковую длину оптического, в спектрах полос вследствие конструктивной и деструктивной интерференции, эти полосы не появится, если на руках у ИМЦ имеют очень разные оптические длины (> ~ см). Бахрома расстояние обратно пропорциональна разнице в длине оптического пути между двумя руками. Переместить задержки этапе сделать ссылку рука короче и наблюдать полосы в OSA: если они становятся более плотными (редкие), ссылка рука короче (больше), чем выборка руку. Установите задержку этапе, чтобы убедиться, что ссылка руки короче, чем рука образцов и результатов бахромой расстоянии от 5 до 10 полос в 10 нм диапазоне длин волн (рис. 10а). И, наконец, выполнить эту оптимизацию на устройстве, что обеспечивает максимальную задержку, а затем сохранить задержку фиксированной на протяжении всего измерениявсего образца.
  3. Калибровка бежать - в то же время выравниваются по пустой волновод, запустить три сканирование на OSA: одно сканирование для спектра помехи и одного сканирования для каждой из двух групп отдельно (полученные путем блокирования другой руки). Используйте разрешение 0,05-0,1 нм. Запись каждого измеренного спектра.
  4. Медленный свет сбора данных - беги и записать три спектра, как в пункте 4.3 для каждого фотонных кристаллов волновода на чипе.
  5. Фурье-анализ данных - вмешательство спектр (интерферограмма) I (ω) математически выражается:
    I (ω) = S (ω) + R (ω) + SQRT [S (ω) R (ω)] {ехр [iΦ (ω) - iωτ] + CC}
    где S (ω) и R (ω) является спектральной плотности измеряются отдельно от образца и эталона, соответственно. Задержка τ задается положением задержки этапом в ссылку руку. Информация о дисперсии фотонных кристаллов волновода содержится в фазеТермин, который мы должны извлечь из данных измерений.
    Вычтите неинтерферирующими фоне S (ω) + R (ω) от интерферограммы выделить только вмешательство срок. Вычислить преобразование Фурье вмешательства термин: термин корень (SR) ехр [г (Φ-ωτ)] и его комплексно сопряженное соответствуют пики центром при Т = τ и T = τ, соответственно. Фильтр численно одно из двух условий и трансформировать обратно в частотной области. Дифференцировать фаза Φ (ω) - ωτ полученных данных относительно ω для получения Δτ г, разница в групповой задержки между двумя руками. Группа индекс п г = C / V г, V G с групповой скоростью, определяется по формуле:
    п г = (г Δτ ФК - Δτ г кал) с / л + п кал,
    где Δτ г кал получается из данных калибровки принято птОМ пустой волновод, L является фотонный кристалл длиной волновода и п = 2,7 кал является эффективным показателем волновода хребта ссылки. Вклад в задержку от различных оптических элементов установки учитывается при калибровке перспективе, и, следовательно, вычитаются в этом шаге.
  1. Передача кривая - расчет кривой пропускания путем нормализации образца спектра фотонного кристалла волновода, что и пустой волновод.

5. Фотонных кристаллов характеристик полостей

  1. Setup - подготовка установки (рисунок 14) для RS включает в себя: переключение сменных элементов для поляризационного светоделителя; вставки поляризатора на входе руки, а также анализатор в выходной руку, переверните зеркало в руке зонда разрешить использование ближнего инфракрасного источника, позволит освещения образца. Установить образец вертикально под углом 45 ° к оси ориентацииполяризатора (рис. 18) на дифференциальный приводом XYZ блокировать микро-и регулировать микро-блок, так что образец находится в фокусе и полости можно увидеть с камерой, как показано на рисунке 15 (слева). Использование усиленного спонтанного излучения (ASE) источник, согласования пучка с центром полости рисунке 15 (справа). Отразить от освещения зеркала и позволяют выхода руку, чтобы войти в спектрометр (монохроматор с прикрепленными детекторов). Начало широкого сканирования с низкой до умеренной резолюции в целях выявления полости пиков. Получить грубой длины волны резонанса в ASE сканирования (рис. 16а) с точностью 1 нм. Кроме того, можно приобрести широкую проверку с осторожностью перестраиваемый лазерный источник (TLS) (рис. 16b) (невидимая ИК-излучения: избежать ненужной высокой мощности, покрытия луча, если это возможно). Нужно быть осторожным, что разрешение установлено на максимальное значение для того, чтобыотведать линии-ширина каждого пика.
  2. Выполните высоким разрешением сканирования на выявленные пики - подключить TLS на входе руку и ослабления пучка мВт уровне. Подготовка к высоким разрешение сканирования, позволяя выходных руки, чтобы быть собраны фотоприемника и создания непрерывного сканирования развертки с разрешением 1 мкм для 2 нм диапазоне с центром в ранее найденных резонансная длина волны. Важность этого шага является улучшение отношения сигнал-шум (SNR) с целью получения лоренцевой формы линии резонанса: изменить XYZ положение микро-блок и повторите проверку, пока SNR максимизируется и линии-форма близка к лоренцевой, как показано в разделе представителя результат.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Изготовленные образцы

Рисунок 1 представляет собой изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), на котором виден экспонированный и проявленный рисунок в электронном резисте — по «чистой» границе между резистом и кремниевой подложкой очевидно, что экспонирование и проявление прошли полностью. Для определения правильного дозного коэффициента и времени проявления для последующих пленок используется экспонирование тестовых структур, состоящих из прос...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Примеры изготовления

Наш выбор электронно-лучевой сопротивление (т.е. ZEP 520A) связано с его одновременно с высоким разрешением и травления сопротивление. Мы считаем, что ZEP 520A могут быть затронуты УФ-света, излучаемого от верхнего освещения лаборатории, как таковой, мы рекомендуем использовать спин-покрытие образцов в УФ непрозрачных контейнерах, при перемещении их из одной лаборатории в другую.

Переход на определение фотонных кристаллов картина, прежд...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Нет конфликта интересов объявлены.

Благодарности

Авторы выражают благодарность д-р Маттео Галли, д-р Симон Л. Portalupi и профессор Лучио C. Andreani из Университета Павии за полезные обсуждения, связанные с техникой RS и выполнения измерений.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
АцетонFisher ScientificA/0520/17ВНИМАНИЕ: легковоспламеняющийся, используйте хорошую вентиляцию и избегайте всех источников возгорания.
IsopropanolFisher ScientificP/7500/15ВНИМАНИЕ: легковоспламеняющийся, используйте хорошую вентиляцию и избегайте всех источников возгорания.
Electron Beam resistMarubeni Europe plc.ZEP520AВНИМАНИЕ: легковоспламеняющийся, вредный при вдыхании, избегайте попадания на кожу и в глаза.
XyleneFisher ScientificX/0100/17ВНИМАНИЕ: легковоспламеняющийся и высокотоксичный, используйте хорошую вентиляцию, избегайте всех источников возгорания, избегайте контакта с кожей и глазами.
Microposit S1818 G2Chestech Ltd.10277866ВНИМАНИЕ: легковоспламеняющийся и вызывает раздражение глаз, носа и дыхательных путей.
Microposit проявитель MF-319Chestech Ltd.10058721ВНИМАНИЕ: щелочная жидкость и может вызвать раздражение глаз, носа и дыхательных путей.
Hydrofluoric AcidFisher Scientific223333-5000ВНИМАНИЕ: чрезвычайно коррозионный, легко разрушает ткани; ручка с полным индивидуальным защитным оборудованием, рассчитанным на HF.
Microposit 1165 RemoverChestech Ltd.10058734ВНИМАНИЕ: легковоспламеняющийся и вызывает раздражение глаз, носа и дыхательных путей.
Sulphuric AcidFisher ScientificS/9120/PB17ВНИМАНИЕ: коррозионный и очень токсичный; используйте средства индивидуальной защиты и избегайте вдыхания паров или тумана.
Перекись водородаFisher ScientificBPE2633-500<сильно>ВНИМАНИЕ: очень опасно при попадании на кожу и в глаза; ручка со средствами индивидуальной защиты.
Equipment
Силикон-на-изоляторе вафляSoitecG8P-110-01
Diamond ScribeJ M Diamond Tool Inc.HS-415
Предметные стекла для микроскопаFisher ScientificFB58622
BeakersFisher ScientificFB33109
ПинцетSPI SuppliesPT006-AB
Ультразвуковая ваннаCamlab1161436
Spin-CoaterElectronic Micro Systems Ltd.EMS 4000
ПипеткаFisher ScientificFB55343
E-лучевая система литографииRaith GmbhRaith 150
реактивного ионного травленияСобственная разработка
УФ-маска ВыравнивательКарл СассMJB-3
ASE источник AmonicsALS-CL-15-B-FASTRONG>ВНИМАНИЕ: невидимое инфракрасное излучение.
Одномодовые волокнаThorlabsP1-SMF28E-FC-2
3 дБ волоконные сплиттерыThorlabsC-WD-AL-50-H-2210-35-FC/FC
Асферические линзыNew Focus5720-C
XYZ столикиMelles Griot17AMB003/MD
Поляризационный куб светоделителяThorlabsPBS104
ИК-детекторНовый Фокус2033
100× ОбъективNikonBD Plan 100x
ОсциллографTektronixTDS1001B
Анализатор оптического спектраAdvantestQ8384
Карта ИК-датчикаNewportF-IRC2
TLS источникAgilent81940AВНИМАНИЕ: невидимое ИК-излучение.
ИК камераЭлектрофизика7290A
ИК детекторNew Focus2153
Цифровой мультиметрAgilent34401A
Счетчик освещенияYaleLite Mite
МонохроматорСпектральные продуктыDK480
Массив детектораAndorDU490A-1.7
GIF FiberThorlabs31Л02
Система - <

Ссылки

  1. Baba, T., Kawasaki, T., Sasaki, H., Adachi, J., Mori, D. Large delay-bandwidth product and tuning of slow light pulse in photonic crystal coupled waveguide. Opt. Express. 16 (12), 9245-9253 (2008).
  2. Melloni, A., Canciamilla, A., et al. Tunable delay lines in silicon photonics: coupled resonators and photonic crystals, a comparison. IEEE Photon. J. 2 (2), 181-194 (2010).
  3. Ishikura, N., Baba, T., Kuramochi, E., Notomi, M. Large tunable fractional delay of slow light pulse and its application to fast optical correlator. Opt. Express. 19 (24), 24102-24108 (2011).
  4. Beggs, D. M., Rey, I. H., Kampfrath, T., Rotenberg, N., Kuipers, L., Krauss, T. F. Ultrafast tunable optical delay line based on indirect photonic transitions. Phys. Rev. Lett. 108 (21), 213901(2012).
  5. Beggs, D. M., White, T. P., O'Faolain, L., Krauss, T. F. Ultracompact and low-power optical switch based on silicon photonic crystals. Opt. Lett. 33 (2), 147-149 (2008).
  6. Nguyen, H. C., Sakai, Y., Shinkawa, M., Ishikura, N., Baba, T. 10 Gb/s operation of photonic crystal silicon optical modulators. Opt. Express. 19 (14), 13000-13007 (1364).
  7. Kampfrath, T., Beggs, D. M., White, T. P., Melloni, A., Krauss, T. F., Kuipers, L. Ultrafast adiabatic manipulation of slow light in a photonic crystal. Phys. Rev. A. 81 (4), 043837(2010).
  8. Monat, C., Corcoran, B., et al. Slow light enhancement of nonlinear effects in silicon engineered photonic crystal waveguides. Opt. Express. 17 (4), 2944-2953 (2009).
  9. Corcoran, B., Monat, C., et al. light emission in silicon through slow-light enhanced third-harmonic generation in photonic-crystal waveguides. Nature Photon. 3, 206-210 (2009).
  10. Li, J., O'Faolain, L., Rey, I. H., Krauss, T. F. Four-wave mixing in photonic crystal waveguides: slow light enhancement and limitations. Opt. Express. 19 (5), 4458-4463 (2010).
  11. Checoury, X., Han, Z., Boucaud, P. Stimulated Raman scattering in silicon photonic crystal waveguides under continuous excitation. Phys. Rev. B. 82 (4), 041308(2010).
  12. Y, Photonic crystal nanocavity laser with a single quantum dot gain. Opt. Express. 17 (18), 15975-15982 (2009).
  13. Ellis, B., Mayer, M. A., et al. Ultralow-threshold electrically pumped quantum-dot photonic-crystal nanocavity laser. Nature Photon. 24, 297-300 (2011).
  14. Galli, M., Gerace, D., et al. Low-power continuous-wave generation of visible harmonics in silicon photonic crystal nanocavities. Opt. Express. 18 (25), 26613-26624 (2010).
  15. Notomi, M., Shinya, A., Mitsugi, S., Kira, G., Kuramochi, E., Tanabe, T. Optical bistable switching action of Si high-Q photonic-crystal nanocavities. Opt. Express. 13 (7), 2678-2687 (2005).
  16. Shambat, G., Rivoire, K., Lu, J., Hatami, F., Vučkovič, J. Tunable-wavelength second harmonic generation from GaP photonic crystal cavities coupled to fiber tapers. Opt. Express. 18 (12), 12176-12184 (2010).
  17. Fan, S., Villeneuve, P. R., Joannopoulos, J. D., Haus, H. A. Channel drop filters in photonic crystals. Opt. Express. 3 (1), 4-11 (1998).
  18. Tanabe, T., Nishiguchi, K., Kuramochi, E., Notomi, M. Low power and fast electro-optic silicon modulator with lateral p-i-n embedded photonic crystal nanocavity. Opt. Express. 17 (25), 22505-22513 (2009).
  19. Nozaki, K., Tanabe, T., et al. Sub-femtojoule all-optical switching using a photonic-crystal nanocavity. Nature Photon. 4, 477-483 (2010).
  20. Notomi, M., Yamada, K., Shinya, A., Takahashi, J., Takahashi, C., Yokohama, I. Extremely large group-velocity dispersion of line-defect waveguides in photonic crystal slabs. Phys. Rev. Lett. 87 (25), 253902(2001).
  21. Labilloy, D., Benisty, H., Weisbuch, C., Smith, C. J. M., Krauss, T. F., Houdré, R., Oesterle, U. Finely resolved transmission spectra and band structure of two-dimensional photonic crystals using emission from InAs quantum dots. Phys. Rev. B. 59 (3), 1649-1652 (1999).
  22. Inanç Tarhan, I., Zinkin, M. P., Watson, G. H. Interferometric technique for the measurement of photonic band structure in colloidal crystals. Opt. Lett. 20 (14), 1571-1573 (1995).
  23. Galli, M., Marabelli, F., Guizzetti, G. Direct measurement of refractive-index dispersion of transparent media by white-light interferometry. Appl. Opt. 42 (19), 3910-3914 (1364).
  24. Galli, M., Bajoni, D., Marabelli, F., Andreani, L. C., Pavesi, L., Pucker, G. Photonic bands and group-velocity dispersion in Si/SiO2 photonic crystals from white-light interferometry. Phys. Rev. B. 69 (11), 115107(2004).
  25. Vlasov, Y. A., O'Boyle, M., Hamann, H. F., McNab, S. J. Active control of slow light on a chip with photonic crystal waveguides. Nature. 438, 65-69 (2005).
  26. Gomez-Iglesias, A., O'Brien, D., O'Faolain, L., Miller, A., Krauss, T. F. Direct measurement of the group index of photonic crystal waveguide via Fourier transform spectral interferometry. Appl. Phys. Lett. 90 (26), 261107(2007).
  27. Akahane, Y., Asano, T., Song, B. -S., Noda, S. High-Q photonic nanocavity in a two-dimensional photonic crystal. Nature. 425, 944-947 (2003).
  28. McCutcheon, M. W., Rieger, G. W., et al. Resonant scattering and second-harmonic spectroscopy of planar photonic crystal microcavities. Appl. Phys. Lett. 87 (22), 221110(2005).
  29. Galli, M., Portalupi, S. L., Belotti, M., Andreani, L. C., O'Faolain, L., Krauss, T. F. Light scattering and Fano resonances in high-Q photonic crystal nanocavities. Appl. Phys. Lett. 94 (7), 71101(2009).
  30. WÃest, R., Strasser, P., Jungo, M., Robin, F., Erni, D., Jückel, H. An efficient proximity-effect correction method for electron-beam patterning of photonic-crystal devices. Microelectron Eng. 67-68, 182-188 (2003).
  31. Tanaka, Y., Asano, T., Akahane, Y., Song, B. -S., Noda, S. Theoretical investigation of a two-dimensional photonic crystal slab with truncated cone air holes. Appl. Phys. Lett. 82 (11), 1661(2003).
  32. Asano, T., Song, B. -S., Noda, S. Analysis of the experimental Q factors (~ 1 million) of photonic crystal nanocavities. Opt. Express. 14 (5), 1996-2002 (2006).
  33. O'Faolain, L., Schulz, S. A., et al. Loss engineered slow light waveguides. Opt. Express. 18 (26), 27627-27638 (2010).
  34. Joannopoulos, J. D., Johnson, S. G., Winn, J. N., Meade, R. D. Photonic crystals, molding the flow of light. , 2nd ed, Princeton University Press. (2008).
  35. Li, J., White, T. P., O'Faolain, L., Gomez-Iglesias, A., Krauss, T. F. Systematic design of flat band slow light in photonic crystal waveguides. Opt. Express. 16 (9), 6227-6232 (2008).
  36. Takeda, M., Ina, H., Kobayashi, S. Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry. J. Opt. Soc. Am. 72 (1), 156-160 (1982).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Изготовление и характеристика фотонного кристалла медленно волноводы Света и полостей
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.