Name: Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: Keşfedin fotonik kristal yavaş ışık dalga kılavuzları ve çürüklerinin üretim ve karakterizasyon yöntemlerini. Elektron demeti litografisi ve plazma taslama kullanarak silikon üzerinde izolatör çiplerden membran cihazlar oluşturun.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar minnetle RS tekniği ve ölçümlerin uygulanması ile ilgili faydalı tartışmalar için Pavia Üniversitesi&#39;nden Dr Matteo Galli, Dr Simone L. Portalupi ve Prof Lucio C. Andreani kabul ediyorsunuz.

Yasal Uyarı: Aşağıdaki protokol fotonik kristal dalga kılavuzları ve kaviteler için üretim ve karakterizasyon teknikleri kapsayan genel bir süreç akışı sağlar. Süreç akış laboratuarda bulunan özel ekipman için optimize edilir, ve diğer reaktifler veya donanım kullanıldığında, parametreler değişebilir. 1. Örnek Hazırlanması <ol><li> Örnek yarma - silikon üzerinde yalıtkan (SOI) gofret almak ve silikon yüzeyin kenarından yaklaşık 1-2 mm uzunluğunda bir çizgi sıfırdan bir elmas çizici kullanın, sıfırdan gofret kenarından dışarı taşar sağlanması. Düz kenarına sıfırdan hizalayın (örneğin bir mikroskop lamı o) ve sıfırdan her iki hatta pozitif basınç uygulayın: sıfırdan yerde kristal düzlemi boyunca gofret olacak bölmek. Tüm yonga tanımlamak için bu işlemi tekrarlayın. </li><li> Örnek Temizleme - DİKKAT aseton içine yerleştirin örnek cımbız bir usingnd 1-2 dakika boyunca ultrasonik banyoda temizleyin. Asetondan örnek çıkarın; DİKKAT izopropanol (30 sn) (aseton ve izopropanol hem yanıcı şunlardır: iyi havalandırma kullanın ve tüm ateşleme kaynaklarından kaçının) kullanarak örnek kalan aseton durulayın. Temiz ve kuru bir azot tabancası kullanarak örnek kurulayın. </li><li> Karşı Spin - Spin-lak üzerine örnek yerleştirin. Hassas Pipet elektron numune üzerine DİKKAT ZEP520A (ZEP520A yanıcı, cilt ve göz ile inhalasyon ve temas yoluyla zararlı kaçınılmalıdır) karşı - kenar üzerinde akan direnme olmadan numuneyi tamamen kapsayacak karşı yeterince kullanamaz. Bir yak vermek amacıyla örnek Spin. 10 dakika boyunca 180 ° C&#39;de bir hotplate üzerinde 350 nm kalınlığında film ve fırında. Biz (daha sonra bakın) çözünürlük ve aşındırma direnci dengeler optimum kalınlığı olması bu kalınlık bulundu. </li></ol> 2. Desen Tanımı <ol><li> Tasarım - uygun bir yazılım kullanarak, gerekli fotonik kristal deseni taklit. Bir uyuşmuşkullanışlı yazılım paketleri er dahil mevcuttur ancak bunlarla sınırlı değildir:, Fotonik Aralığı (MPB) MIT Tam dalga (RSoft), MIT Elektromanyetik Denklem Yayılımı (MEEP). </li><li> Desen Nesil - uygun bir yazılım kullanarak pozlama dosyaları (genel gds formatında) ve yakınlık hata doğru oluşturmak 30. </li><li> Pattern Pozlama - elektron demeti litografi sistemi (LEO 1530 / Raith Elphy) ve odasına örnek yüklemek ve aşağı pompalayınız. Bir kere vakum elde edilmiştir, EHT beslemesini açın ve 30 kV ayarlanır. Örnek, sahne ve oda bir denge sıcaklığına ulaşmasını sağlamak için 1 saat boyunca bu devlet sistemini bırakın. Belirli elektron demeti litografi sisteminin kullanım kılavuzunda belirtildiği gibi maruz Set-up. Uygun bir temel adım boyutu (örneğin 2 nm) (Bu sistemin maruz olabileceği minimum piksel boyutu olan), en az 1 ms yerleşme zamanı (kullanarak örnek Açığa Bu sistemin ışın hareketli ve teşhir arasında bekleyeceği zamanı olmakdesenin belirli bir bölümü) ve 55 μAcm -2 bir alan doz. </li><li> Örnek Geliştirme - 23 sıcaklıkta DİKKAT Ksilen (Ksilen Tutuşturucu kaynaklardan iyi havalandırılan bir alanda yanıcı ve son derece toksik iş hem cilt ve gözlerle temasından kaçının) kullanarak ° C 45 sn için örnek geliştirmek. Izopropanol içinde durulayın. </li></ol> 3. Patten Transferi <ol><li> RIE Odası Temizleme - akış argon oranları ve 200 sccm hidrojen ayarlayın. 1 oda basıncı × 10 -1 mBar elde etmek için, bir kelebek valfi ile, pompa aşağı Kelebek. RF güç 100 W olarak ayarlayın, plazma tutuşturmak ve en az 10 dakika çalıştırın - yaklaşık 700 V uyulmalıdır bir DC bias. Ar / H 2 plazma kapatıldıktan sonra, odasında yaklaşık 1 dakika boyunca pompalamak için izin verir. 200 sccm için odasına oksijen akış hızı ayarlayın ve tekrar 1 × 10 -1 mBar için oda basıncı kısmak. Ikinci bir plazma Ignite100 W bir enerji ile oksijen ve 5 dakika boyunca çalışır. Bu girişimlerden sonra, odasının herhangi bir önceki kuru etch gelen, örneğin polimer artıkları gibi kirleticiler, ücretsiz olacak. Biz maksimum tekrarlanabilirlik sağlamak için etch tarifi her değişiklikten önce bu yordamı gerçekleştirin. Bu prosedür bir paralel plakalı, katot yüklenen, RIE oluşan sistemimiz için optimize edilmiştir; kısıtlama vanası ve bağlı turbo moleküler pompa hem bir 12 inç noktası dahil yüksekliği 14 inç tarafından çapında bir ana odası 12 inç. </li><li> Fotonik Kristal Dağlama - RIE ana odasına örnek yüklemek ve aşağı × 10 -6 mBar odasına su buharı sağlamak için ücretsiz &lt;3 bir arka plan basınç pompası sistemi. Ön şartlandırma ile aşındırma gazlar (yani CHF 3 ve SF 6) ile odanın etch başlayın: 100 sccm (yani 1:1 gaz oranını ayarlamak) her iki gazların akış hızını ayarlamak ve gaz kullanarak odasına getirmek 5 × 10 basınç <s&gt; -2 mBar kadar; gazlar en az 10 dakika boyunca akmasına izin verir. O bir oda basıncı sağlarken, yaklaşık 2 dak (bu etch parametreler için silikon etch oranı yaklaşık 150 nm / dak) için etch örnek; pre-condition sonra, yaklaşık 20 W RF gücü ayarlayın ve plazma tutuşturmak 5 x 10 -2 mBar korunur. 200-220 V arasındaki DC bias dağlama süresi boyunca elde edilmelidir. </li><li> Kalan kaldırmak Temizleme örnek elektron duyarlı direnç - kuru dağlama sonra, aseton, ardından 1-2 dakika süreyle ultrasonik karıştırma DİKKAT 1165 Remover (1165 yanıcı ve gözlerde tahrişe neden olabilir, burun ve solunum yollarında) durulayarak örnek temizleyin ve izopropanol gibi (adım 1.2) yukarıda açıklanan. </li><li> Membran İzolasyon - spin-kat UV duyarlı fotoğrafı ile örnek DİKKAT Microposit S1818 G2 (S1818 G2, burun ve solunum yollarında yanıcı hem de ve gözlerde tahrişe neden olur) (adım 1.3) karşı. Bir appropriat kullanmae Fotoşablonlarda, UV maske hizalama kullanarak fotonik kristal desenler yukarıda direnmeye içinde pencereleri tanımlayabilecek. Yaklaşık 30-45 sn örnek Açığa. Develop 30-45 sn Microposit Geliştirici MF-319 (MF-319, bir alkalin sıvı ve gözlerde tahrişe, burun ve solunum yollarında tahrişe yol olabilir), de-iyonize su daha sonra durulama DİKKAT direnirler. De-iyonize DİKKAT 01:05 Hidroflorik asit (1,1499 g / ml 48-51% HF) (taşıma HF puan tam kişisel koruyucu ekipman kullanımı sırasında HF son derece korozif ve kolayca doku yok) bir karışımı ile bir plastik beher hazırlayın su. Güvenlik nedenlerinden dolayı sadece plastik bardak ve cımbız Hidroflorik asit ile kullanılması gerektiğini unutmayın. 15 dakika için Hidroflorik asit karışımı içinde daldırın örnek. Aşındırma sonra, de-iyonize su ile iyice örnek yıkayın. Bu aşamadan itibaren ve sonrasında ultrasonik ajitasyon kullanılamaz - Kalan aseton ve izopropanol (adım 1.2) kullanarak fotoresist çıkarın. Örnek sağlamak içinmümkün olduğu kadar temiz olduğu, bir DİKKAT Piranha çözüm (Piranha çözüm patlayıcı, çok enerjik ve işleme tam kişisel koruyucu ekipman kullanın, organik maddeler saldırır) (3:1 DİKKAT sülfürik asit (sülfürik durulama ile aseton ve izopropanol yıkama izleyin elleçleme kişisel koruyucu ekipman kullanımı ve buhar veya buğu solunması zaman asit 5 dakika (hidrojen peroksit kullanımı kişisel koruyucu ekipman kullanımı cilt ve göz ile teması halinde,) çok tehlikelidir) hidrojen peroksit DİKKAT için), aşındırıcı ve çok toksiktir , daha sonra deiyonize su, aseton ve izopropanol içinde örnek durulama. Güvenlik nedeniyle sadece cam beher ve metal cımbız Piranha çözeltisi ile kullanılması gerektiğini not edin. Piranha çözelti aseton veya izopropanol ile temas patlayabilir gibi, bu reaktifler uzağa ele alınmalıdır. </li><li> Façeta yarma - bir fotonik kristal yavaş ışık dalga kılavuzu hazırlanması halinde, numune yüzü yarma gerektirir. Cleave saAdım 1.1 &#39;de tarif edildiği gibi mümkün olduğu kadar küçük bir çizik haricinde aynı prosedür izlenerek mple kullanılmalıdır. ~ 700 mikron kalınlığında substrat ile bir SOI çip güvenilir 4-5 mm uzunluğunda numuneler aşağı parçalanabilen. </li></ol> 4. Fotonik Kristal Yavaş ışık Waveguide Karakterizasyonu <ol><li> 3 dB fiber splitter ve çıkışların her kullanın: - kurulum ön hazırlığı spontane emisyon (ASE) ışık kaynağı (ışın yolu mümkünse kapağı, gereksiz yüksek güçler önlemek görünmez kızılötesi radyasyon) güçlendirilmiş bir DİKKAT genişbant çıkışını Şekil 9&#39;da gösterilen bir serbest alan Mach-Zehnder interferometeter (MZI), iki kolu içine birkaç ışık. Elyaflardan ışık çıkışı paralelleştirmek asferik lensler kullanın. Interferometrenin silah birinde, çift ve örnek çip dışarı ışık demeti için iki ek asferik lens kullanabilirsiniz. TE-Polarize aydınlatabiliriz için örnek kolunda bir polarizasyon ışın ayırıcı (PBS) yerleştirint örnek girerken. Onlar tekrar birleşecek ikinci bir 3 dB fiber splitter, geri her iki koldan çift paralelleştirilmiş çıkış kirişler asferik lensler kullanın. Kızılötesi dedektör çıkışlarından birine bağlayın ve numune içine ışık kavrama maksimize etmek dedektörün okuma kullanmak; optik spektrum analizör (OSA) diğer çıkış bağlayın. MZI iki kolu içinde, lifler, aynı nominal uzunluğu ve izin verecek şekilde kol referans olarak ayarlanabilir bir gecikme aşaması bulunduğundan emin olun: Örnek varlığında zaman MZI iki kolu yaklaşık olarak aynı uzunlukta olması gerekir optik uzunluğu ince ayarı için. Örnek kolda, numune içine iyi kavrama elde etmek xyz hassas aşamalarında üzerine asferik lensleri. </li><li> Referans kol uzunluğu ayarlayın - çift ışın boş (fotonik kristal olmaksızın) sırt dalga wi (aynı türden erişim bu fotonik kristaller içindeki besleme ışığı dalga kılavuzları gibi)Örnek kolunda aynı çip inceltmek. OSA üzerine sürekli bir tarama çalıştırın ve ölçülen dalgaboyu spektrumu görüyoruz. MZI kolları çok farklı optik uzunlukları (&gt; ~ cm) varsa bu saçaklar görünmez;. MZI iki kolu yaklaşık aynı optik uzunlukta, yapıcı ve yıkıcı girişim nedeniyle spektrumları sergi saçaklar varsa Saçak aralığı iki kol arasındaki optik yol uzunluğu farkı ile ters orantılıdır. Referans kol kısa yapmak ve OSA saçaklar gözlemlemek için gecikme sahne taşıyın: onlar daha yoğun (sparser) olursam, referans koldaki örneklem koluna nazaran (artık) daha kısadır. Referans bir kol 10 nm dalga boyu aralığı içinde yaklaşık 5 ila 10 saçaklar (Şekil 10a bakınız) saçak aralık içinde örnek kol ve sonuçlar daha kısa olduğundan emin olmak için gecikme aşaması ayarlayın. Son olarak, en büyük gecikme sağlayan cihaz bu optimizasyonu ve sonra ölçüm boyunca sabit tutmak gecikmetüm örneklemin. </li><li> Kalibrasyon çalıştırmak - hala boş dalga üzerine hizalanmış ise, OSA üzerine üç taramaları çalıştırın: girişim spektrumu ve ayrı iki kolun her (diğer kolu bloke ederek elde edilen) bir tarama için bir tarama. 0.05-0.1 nm çözünürlük kullanın. Her ölçülen spektrum kaydedin. </li><li> Yavaş ışık veri toplama - çalıştırın ve çip üzerindeki her fotonik kristal dalga kılavuzu için adım 4.3 olarak üç spektrumları kaydedebilirsiniz. </li><li> Fourier veri analizi - girişim spektrumu (interferogram) I (ω) matematiksel ifade edilir: I (ω) = S (ω) + R (ω) + sqrt [S (ω) R (ω)] {exp [iΦ (ω) - iωτ] + cc}, nerede S (ω) ve R (ω) sırasıyla örnek ve referans silah ayrı ölçülen spektral yoğunluğu vardır. Bu gecikme, τ referans kol gecikme aşaması pozisyon ile ayarlanır. Fotonik kristal dalga kılavuzu dispersiyonu bilgi aşama içerdiğiBiz ölçülen veri ayıklamak gerekir terim. Çıkart dışı müdahale sadece müdahale vadeli yalıtmak için interferogram arka plan S (ω) + R (ω). Terimi sqrt (SR) exp [i (Φ-ωτ)] ve karmaşık eşlenik t merkezli doruklarına karşılık = τ ve t =-τ sırasıyla:. Fourier müdahale süresinin dönüşümü hesaplayın Sayısal iki terimlerden biridir filtreleme ve frekans geri dönüşümü. Ωτ Δτ g, iki kolu arasındaki grup gecikmesi de fark elde etmek için ω ile ilgili olarak elde edilen verilerin - faz Φ (ω) ayırt edebilecektir. Grup indeksi n g v g = c / v g, grup hızı, ile verilir: n g = (Δτ g PhC - Δτ g cal) c / L + n cal, Δτ g cal fr alınan kalibrasyon verilerini elde neredeom boş dalga, L fotonik kristal dalga boyu ve n cal = 2.7 Referans sırtın dalga etkili endeksidir. Kurulum çeşitli optik elementlerden gecikme katkısı kalibrasyon vadede dikkate alınır ve bu nedenle bu adımda çıkarılır. </li></ol><ol start="6"><li> İletim eğrisi - boş dalga bu bir fotonik kristal dalga kılavuzu örnek spektrumu normalleştirerek iletim eğriyi hesaplayabilir. </li></ol> 5. Fotonik Kristal Boşluk Karakterizasyonu <ol><li> Ayar - RS için setup (Şekil 14) hazırlanması içerir: polarizasyon ışın ayırıcı ile değiştirilebilir elemanının anahtarlama; giriş kolunda bir polarize ekleme hem de çıkış kol içinde bir analizör; sonda kol içine bir ayna çevirmek bir yakın kızılötesi kaynak kullanımına izin vermek; numune aydınlatma sağlar. Eksenine 45 ° yönlendirme ile dikey örnek montexyz örnek odaklanma olduğunu ve bir boşluk olarak Şekil 15 (solda), kamera ile görülebilir, böylece mikro engellemek ve mikro-blok ayarlamak tahrikli diferansiyel üzerindeki polarize (Şekil 18). Güçlendirilmiş bir spontan emisyon (ASE) kaynağı, kullanma boşluğu Şekil 15 (sağda) merkezi ile ışını hizalamak. Aydınlatma ayna uzaklıkta ters çevirin ve çıkış kolu spektrometre (ekli array dedektörü ile monokromatör) girmek için izin verir. Kavite zirveleri belirlemek için çözünürlük orta düşük olan geniş bir tarama başlatın. 1 nm doğrulukla ASE tarama (Şekil 16a) içinde rezonans iri dalga edinin. Bu DİKKAT ayarlanabilir lazer kaynağı (TLS) (Şekil 16b) (: Gereksiz yüksek güçler kaçınmak, ışın yolu mümkünse kapağı görünmez kızılötesi radyasyon) ile geniş bir tarama elde etmek de mümkündür. Bir çözüm için en yüksek değere ayarlanmış olduğundan dikkatli olmak zorundadırHer tepe çizgi genişlikleri tadabilirsiniz. </li><li> Belirlenen tepe üzerinde yüksek çözünürlüklü taramalar gerçekleştirin - giriş koluna TLS bağlanmak ve mW seviyeye ışını zayıflatabilir. Çıkış kolu fotodetektör tarafından toplanan izin veren ve daha önceden bulunmuş rezonans dalga merkezlenmiş 2 nm aralığında 1 pm çözünürlüğe sahip sürekli bir tarama tarama kurarak yüksek çözünürlüklü tarama için hazırlayın. SNR maksimize kadar mikro-blok xyz konumunu değiştirmek ve yeniden çalıştırın tarama: Bu adımın önemini bir Lorentz çizgi şekli rezonans elde etmek amacı ile sinyal-gürültü oranı (SNR) iyileştirmektir temsilci sonuç bölümünde gösterilen ve hat-şekli, bir Lorentzian bu bulunur. </li></ol>

<ol><li>Baba, T., Kawasaki, T., Sasaki, H., Adachi, J., Mori, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large+delay-bandwidth+product+and+tuning+of+slow+light+pulse+in+photonic+crystal+coupled+waveguide%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Large delay-bandwidth product and tuning of slow light pulse in photonic crystal coupled waveguide.</a> Opt. Express. 16 (12), 9245-9253 (2008).</li>
<li>Melloni, A., Canciamilla, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable+delay+lines+in+silicon+photonics%3A+coupled+resonators+and+photonic+crystals%2C+a+comparison%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Photon.+J%22%5BJournal%5D)">Tunable delay lines in silicon photonics: coupled resonators and photonic crystals, a comparison.</a> IEEE Photon. J. 2 (2), 181-194 (2010).</li>
<li>Ishikura, N., Baba, T., Kuramochi, E., Notomi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large+tunable+fractional+delay+of+slow+light+pulse+and+its+application+to+fast+optical+correlator%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Large tunable fractional delay of slow light pulse and its application to fast optical correlator.</a> Opt. Express. 19 (24), 24102-24108 (2011).</li>
<li>Beggs, D. M., Rey, I. H., Kampfrath, T., Rotenberg, N., Kuipers, L., Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+tunable+optical+delay+line+based+on+indirect+photonic+transitions%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Ultrafast tunable optical delay line based on indirect photonic transitions.</a> Phys. Rev. Lett. 108 (21), 213901(2012).</li>
<li>Beggs, D. M., White, T. P., O'Faolain, L., Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultracompact+and+low-power+optical+switch+based+on+silicon+photonic+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Ultracompact and low-power optical switch based on silicon photonic crystals.</a> Opt. Lett. 33 (2), 147-149 (2008).</li>
<li>Nguyen, H. C., Sakai, Y., Shinkawa, M., Ishikura, N., Baba, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((10+Gb%2Fs+operation+of+photonic+crystal+silicon+optical+modulators%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">10 Gb/s operation of photonic crystal silicon optical modulators.</a> Opt. Express. 19 (14), 13000-13007 (1364).</li>
<li>Kampfrath, T., Beggs, D. M., White, T. P., Melloni, A., Krauss, T. F., Kuipers, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+adiabatic+manipulation+of+slow+light+in+a+photonic+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+A%22%5BJournal%5D)">Ultrafast adiabatic manipulation of slow light in a photonic crystal.</a> Phys. Rev. A. 81 (4), 043837(2010).</li>
<li>Monat, C., Corcoran, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slow+light+enhancement+of+nonlinear+effects+in+silicon+engineered+photonic+crystal+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Slow light enhancement of nonlinear effects in silicon engineered photonic crystal waveguides.</a> Opt. Express. 17 (4), 2944-2953 (2009).</li>
<li>Corcoran, B., Monat, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((light+emission+in+silicon+through+slow-light+enhanced+third-harmonic+generation+in+photonic-crystal+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photon%22%5BJournal%5D)">light emission in silicon through slow-light enhanced third-harmonic generation in photonic-crystal waveguides.</a> Nature Photon. 3, 206-210 (2009).</li>
<li>Li, J., O'Faolain, L., Rey, I. H., Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Four-wave+mixing+in+photonic+crystal+waveguides%3A+slow+light+enhancement+and+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Four-wave mixing in photonic crystal waveguides: slow light enhancement and limitations.</a> Opt. Express. 19 (5), 4458-4463 (2010).</li>
<li>Checoury, X., Han, Z., Boucaud, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulated+Raman+scattering+in+silicon+photonic+crystal+waveguides+under+continuous+excitation%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Stimulated Raman scattering in silicon photonic crystal waveguides under continuous excitation.</a> Phys. Rev. B. 82 (4), 041308(2010).</li>
<li>Y, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photonic+crystal+nanocavity+laser+with+a+single+quantum+dot+gain%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Photonic crystal nanocavity laser with a single quantum dot gain.</a> Opt. Express. 17 (18), 15975-15982 (2009).</li>
<li>Ellis, B., Mayer, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultralow-threshold+electrically+pumped+quantum-dot+photonic-crystal+nanocavity+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photon%22%5BJournal%5D)">Ultralow-threshold electrically pumped quantum-dot photonic-crystal nanocavity laser.</a> Nature Photon. 24, 297-300 (2011).</li>
<li>Galli, M., Gerace, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-power+continuous-wave+generation+of+visible+harmonics+in+silicon+photonic+crystal+nanocavities%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Low-power continuous-wave generation of visible harmonics in silicon photonic crystal nanocavities.</a> Opt. Express. 18 (25), 26613-26624 (2010).</li>
<li>Notomi, M., Shinya, A., Mitsugi, S., Kira, G., Kuramochi, E., Tanabe, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+bistable+switching+action+of+Si+high-Q+photonic-crystal+nanocavities%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Optical bistable switching action of Si high-Q photonic-crystal nanocavities.</a> Opt. Express. 13 (7), 2678-2687 (2005).</li>
<li>Shambat, G., Rivoire, K., Lu, J., Hatami, F., Vučkovič, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable-wavelength+second+harmonic+generation+from+GaP+photonic+crystal+cavities+coupled+to+fiber+tapers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Tunable-wavelength second harmonic generation from GaP photonic crystal cavities coupled to fiber tapers.</a> Opt. Express. 18 (12), 12176-12184 (2010).</li>
<li>Fan, S., Villeneuve, P. R., Joannopoulos, J. D., Haus, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Channel+drop+filters+in+photonic+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Channel drop filters in photonic crystals.</a> Opt. Express. 3 (1), 4-11 (1998).</li>
<li>Tanabe, T., Nishiguchi, K., Kuramochi, E., Notomi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+power+and+fast+electro-optic+silicon+modulator+with+lateral+p-i-n+embedded+photonic+crystal+nanocavity%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Low power and fast electro-optic silicon modulator with lateral p-i-n embedded photonic crystal nanocavity.</a> Opt. Express. 17 (25), 22505-22513 (2009).</li>
<li>Nozaki, K., Tanabe, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sub-femtojoule+all-optical+switching+using+a+photonic-crystal+nanocavity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photon%22%5BJournal%5D)">Sub-femtojoule all-optical switching using a photonic-crystal nanocavity.</a> Nature Photon. 4, 477-483 (2010).</li>
<li>Notomi, M., Yamada, K., Shinya, A., Takahashi, J., Takahashi, C., Yokohama, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extremely+large+group-velocity+dispersion+of+line-defect+waveguides+in+photonic+crystal+slabs%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Extremely large group-velocity dispersion of line-defect waveguides in photonic crystal slabs.</a> Phys. Rev. Lett. 87 (25), 253902(2001).</li>
<li>Labilloy, D., Benisty, H., Weisbuch, C., Smith, C. J. M., Krauss, T. F., Houdré, R., Oesterle, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Finely+resolved+transmission+spectra+and+band+structure+of+two-dimensional+photonic+crystals+using+emission+from+InAs+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Finely resolved transmission spectra and band structure of two-dimensional photonic crystals using emission from InAs quantum dots.</a> Phys. Rev. B. 59 (3), 1649-1652 (1999).</li>
<li>Inanç Tarhan, I., Zinkin, M. P., Watson, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interferometric+technique+for+the+measurement+of+photonic+band+structure+in+colloidal+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Interferometric technique for the measurement of photonic band structure in colloidal crystals.</a> Opt. Lett. 20 (14), 1571-1573 (1995).</li>
<li>Galli, M., Marabelli, F., Guizzetti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+measurement+of+refractive-index+dispersion+of+transparent+media+by+white-light+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Direct measurement of refractive-index dispersion of transparent media by white-light interferometry.</a> Appl. Opt. 42 (19), 3910-3914 (1364).</li>
<li>Galli, M., Bajoni, D., Marabelli, F., Andreani, L. C., Pavesi, L., Pucker, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photonic+bands+and+group-velocity+dispersion+in+Si%2FSiO2+photonic+crystals+from+white-light+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Photonic bands and group-velocity dispersion in Si/SiO2 photonic crystals from white-light interferometry.</a> Phys. Rev. B. 69 (11), 115107(2004).</li>
<li>Vlasov, Y. A., O'Boyle, M., Hamann, H. F., McNab, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Active+control+of+slow+light+on+a+chip+with+photonic+crystal+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Active control of slow light on a chip with photonic crystal waveguides.</a> Nature. 438, 65-69 (2005).</li>
<li>Gomez-Iglesias, A., O'Brien, D., O'Faolain, L., Miller, A., Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+measurement+of+the+group+index+of+photonic+crystal+waveguide+via+Fourier+transform+spectral+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Direct measurement of the group index of photonic crystal waveguide via Fourier transform spectral interferometry.</a> Appl. Phys. Lett. 90 (26), 261107(2007).</li>
<li>Akahane, Y., Asano, T., Song, B. -S., Noda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Q+photonic+nanocavity+in+a+two-dimensional+photonic+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">High-Q photonic nanocavity in a two-dimensional photonic crystal.</a> Nature. 425, 944-947 (2003).</li>
<li>McCutcheon, M. W., Rieger, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+scattering+and+second-harmonic+spectroscopy+of+planar+photonic+crystal+microcavities%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Resonant scattering and second-harmonic spectroscopy of planar photonic crystal microcavities.</a> Appl. Phys. Lett. 87 (22), 221110(2005).</li>
<li>Galli, M., Portalupi, S. L., Belotti, M., Andreani, L. C., O'Faolain, L., Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+scattering+and+Fano+resonances+in+high-Q+photonic+crystal+nanocavities%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Light scattering and Fano resonances in high-Q photonic crystal nanocavities.</a> Appl. Phys. Lett. 94 (7), 71101(2009).</li>
<li>WÃest, R., Strasser, P., Jungo, M., Robin, F., Erni, D., Jückel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+efficient+proximity-effect+correction+method+for+electron-beam+patterning+of+photonic-crystal+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectron+Eng%22%5BJournal%5D)">An efficient proximity-effect correction method for electron-beam patterning of photonic-crystal devices.</a> Microelectron Eng. 67-68, 182-188 (2003).</li>
<li>Tanaka, Y., Asano, T., Akahane, Y., Song, B. -S., Noda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+investigation+of+a+two-dimensional+photonic+crystal+slab+with+truncated+cone+air+holes%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Theoretical investigation of a two-dimensional photonic crystal slab with truncated cone air holes.</a> Appl. Phys. Lett. 82 (11), 1661(2003).</li>
<li>Asano, T., Song, B. -S., Noda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+experimental+Q+factors+%28%7E+1+million%29+of+photonic+crystal+nanocavities%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Analysis of the experimental Q factors (~ 1 million) of photonic crystal nanocavities.</a> Opt. Express. 14 (5), 1996-2002 (2006).</li>
<li>O'Faolain, L., Schulz, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+engineered+slow+light+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Loss engineered slow light waveguides.</a> Opt. Express. 18 (26), 27627-27638 (2010).</li>
<li>Joannopoulos, J. D., Johnson, S. G., Winn, J. N., Meade, R. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJoannopoulos%2C+JD+%22Photonic+crystals%2C+molding+the+flow+of+light%22">Photonic crystals, molding the flow of light</a>. , 2nd ed, Princeton University Press. (2008).</li>
<li>Li, J., White, T. P., O'Faolain, L., Gomez-Iglesias, A., Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+design+of+flat+band+slow+light+in+photonic+crystal+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Systematic design of flat band slow light in photonic crystal waveguides.</a> Opt. Express. 16 (9), 6227-6232 (2008).</li>
<li>Takeda, M., Ina, H., Kobayashi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fourier-transform+method+of+fringe-pattern+analysis+for+computer-based+topography+and+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry.</a> J. Opt. Soc. Am. 72 (1), 156-160 (1982).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Örnek fabrikasyon Elektron ışını (yani ZEP 520A) karşı Bizim seçimi onun aynı zamanda yüksek çözünürlük ve aşındırma direnci nedeniyle. Biz ZEP 520A havai laboratuar ışıkları yayılan UV ışığı tarafından etkilenebilir inanıyorum; gibi biz bir laboratuar diğerine taşırken UV opak kaplarda spin kaplama örnekleri yerleştirmenizi öneririz. Bu örnek sahne nedeniyle ve vakum odasında değil - fotonik kristal desenini tanımlayan üzerine taşıma, örnek açığa önce biz ...

<table><tbody><tr><td>Aseton</td><td>Fisher Scientific A</td><td>/0520/17</td><td>DİKKAT: yanıcı, iyi havalandırma kullanın ve tüm tutuşturucu kaynaklardan kaçının.</td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>P/7500/15<</td><td>strong>DİKKAT: yanıcı, iyi havalandırma kullanın ve tüm tutuşturucu kaynaklardan kaçının.</strong</td></tr><tr><td>>Electron Beam resist</td><td>Marubeni Europe plc.</td><td>ZEP520A</td><td><güçlü>DİKKAT: yanıcı, solunması halinde zararlı, cilt ve gözlerle temasından kaçının.</td></tr><tr><td>Xylene</td><td>Fisher Scientific</td><td>X/0100/17</td><td>DİKKAT: yanıcı ve oldukça toksik, iyi havalandırma kullanın, tüm tutuşturucu kaynaklardan kaçının, cilt ve gözlerle temasından kaçının.</strong</td></tr><tr><td>>Microposit S1818 G2</td><td>Chestech Ltd.</td><td>10277866</td><td><güçlü>DİKKAT: yanıcı ve gözlerde, burunda ve solunum yollarında tahrişe neden olur.</td></tr><tr><td>Microposit Geliştirici MF-319</td><td>Chestech Ltd.</td><td></td><td>10058721<güçlü>DİKKAT: alkali sıvı ve gözlerde, burunda ve solunum yollarında tahrişe neden olabilir.</td></tr><tr><td>Hidroflorik Asit</td><td>Fisher Scientific</td><td>22333-5000</td><td><güçlü>DİKKAT: son derece aşındırıcı, dokuyu kolayca tahrip eder; HF.</strong</td></tr><tr><td>>Microposit 1165 Remover</td><td>Chestech Ltd.</td> için derecelendirilmiş tam kişisel koruyucu ekipmanla taşıyın.<td>10058734</td><td><güçlü>DİKKAT: yanıcıdır ve gözlerde, burunda ve solunum yollarında tahrişe neden olur.</güçlü></td></tr><tr><td>Sülfürik Asit</td><td>Fisher</td><td>Scientific S/9120/PB17</td><td>DİKKAT: aşındırıcı ve çok toksik; kişisel koruyucu ekipmanla tutun ve buharların veya sislerin solunmasından kaçının.</td></tr><tr><td>Hidrojen Peroksit</td><td>Fisher Scientific</td><td>BPE2633-500</td><td><güçlü>DİKKAT: cilt ve göz teması halinde çok tehlikelidir; kişisel koruyucu ekipmanla tutun.<</td></tr><tr>td colspan="4">equipment</td></tr><tr><td>yalıtkan üzerinde silikon gofret</td><td>Soitec</td><td>G8P-110-01</td><td></td></tr><tr><td>Diamond Scribe</td><td>JM Diamond Tool Inc.</td><td>HS-415</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop slaytları</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB58622</td><td></td></tr><tr><td>Beherler</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB33109</td><td></td></tr><tr><td>Cımbız</td><td>SPI Malzemeleri</td><td>PT006-AB</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonik Banyo</td><td>Camlab</td><td>1161436</td><td></td></tr><tr><td>Spin-Coater</td><td>Elektronik Mikro Sistemler Ltd.</td><td>EMS 4000</td><td></td></tr><tr><td>Pipet</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB55343</td><td></td></tr><tr><td>E-ışın Litografi Sistemi</td><td>Raith Gmbh</td><td>Raith 150</td><td></td></tr><tr><td>Reaktif İyon Aşındırma Sistemi</td><td>Tescilli Şirket</td> İçi Tasarım <td>-</td><td></td></tr> <tr><td>UV Maskesi Hizalayıcı</td><td>Karl Suss</td><td>MJB-3</td><td></td></tr><tr><td>ASE kaynak</td><td>Amonyaklar</td><td>ALS-CL-15-B-FA</td><td><güçlü>DİKKAT: görünmez IR radyasyonu.< / güçlü ></td></tr> <tr><td>Tek modlu fiberler</td><td>Thorlabs</td><td>P1-SMF28E-FC-2</td><td></td></tr><tr><td>3 dB fiber ayırıcılar</td><td>Thorlabs</td><td>C-WD-AL-50-H-2210-35-FC/FC</td><td></td></tr><tr><td>Asferik lensler</td><td>Yeni Focus</td><td>5720-C</td><td></td></tr><tr><td>XYZ aşamaları</td><td>Melles Griot</td><td>17AMB003/MD</td><td></td></tr><tr><td>Polarize ışın ayırıcı küp</td><td>Thorlabs</td><td>PBS104</td><td></td></tr><tr><td>IR dedektörü</td><td>Yeni Focus</td><td>2033</td><td></td></tr><tr><td>100&#215; Amaç</td><td>Nikon</td><td>BD Plan 100x</td><td></td></tr><tr><td>Osiloskop</td><td>Tektronix</td><td>TDS1001B</td><td></td></tr><tr><td>Optik Spektrum Analizörü</td><td>Advantest</td><td>Q8384</td><td></td></tr><tr><td>IR sensör kartı</td><td>Newport</td><td>F-IRC2</td><td></td></tr><tr><td>TLS kaynağı</td><td>Agilent</td><td>81940A</td><td>DİKKAT: görünmez IR radyasyonu.</td></tr><tr><td>IR Kamera</td><td>Elektrofizik</td><td>7290A</td><td></td></tr><tr><td>IR Dedektörü</td><td>Yeni Odak</td><td>2153</td><td></td></tr><tr><td>Dijital Multimetre</td><td>Agilent</td><td>34401A</td><td></td></tr><tr><td>Aydınlatma</td><td>Stoklayıcı Yale</td><td>Lite Akar</td><td></td></tr><tr><td>Monokromatör</td><td>Spektral Ürünler</td><td>DK480</td><td></td></tr><tr><td>Dizi Dedektörü</td><td>Andor</td><td>DU490A-1.7</td><td></td></tr><tr><td>GIF Fiber</td><td>Thorlabs</td><td>31L02</td><td></td></tr></tbody></table> Serisi

fotonik kristal yavaş işık dalga kılavuzları ve Çürükler Üretimi ve karakterizasyonu

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Yavaş ışık görüş temel bir noktadan ve pratik uygulamalara yönelik önemli bir potansiyel için hem büyük ilgi üreten, son on yılda fotonik toplumda sıcak konulardan biri olmuştur. Yavaş ışık fotonik kristal dalga kılavuzu, özellikle, önemli bir rol oynamış ve başarılı optik sinyaller 1-4 geciktirmek için istihdam edilmiş ve hem lineer 5-7 ve doğrusal olmayan cihazların geliştirme. 8-11 Fotonik kristal boşlukları yavaş ışığın dalga kılavuzları ile benzer etkiler elde, ama bant genişliği azaltılmış üzerinde. Bu boşluklar optik 12 gerçekleştirilmesi için, yüksek Q-factor/volume oranı sunan ve elektrikle 13 ultra düşük eşik lazerler ve doğrusal olmayan etkiler geliştirme pompalanır. 14-16 Ayrıca, pasif filtreler 17 ve modülatörler 18-19 ortaya konmuştur, ultra-ince bir çizgi genişliği, yüksek serbest spektral r sergileyendüşük enerji tüketimi ange ve kayıt değerleri. Bu heyecan verici sonuçlar elde etmek için, sağlam bir tekrarlanabilir üretim protokolü geliştirildi gerekir. Bu yazıda fotonik kristal desenler tanımı için elektron demeti litografi istihdam ve ıslak ve kuru aşındırma teknikleri kullanır bizim imalat protokolü de derinlemesine bir göz atın. Dikey muzdarip yok fotonik kristaller Bizim optimize üretim tarifi sonuçlar asimetri ve çok iyi kenar duvar pürüzlülüğü sergilerler. Biz benzer sorunları belirlemek ve ortadan kaldırmak için alınabilecek bir tanı rota yol aşındırma parametreleri ve bir aygıt üzerinde sahip olabileceği olumsuz etkileri değişen sonuçlarını tartışmak. Yavaş ışık dalga kılavuzları değerlendirmek için anahtar iletim ve grup indeksi spektrumlarının pasif karakterizasyonu. Çeşitli yöntemler, özellikle en fazla bir transmisyon spektrum 20-21 Fabry-Perot saçaklar çözme rapor edilmiştir,d interferometrik teknikleri. Burada 22-25, biz Fourier analizi ile spektral interferometri birleştiren doğrudan, geniş bant ölçüm tekniği tarif. biz erişim dalgakılavuzları bir çıplak fotonik kristal karakterize gibi 26 Bizim metodumuz, sadeliği ve gücü için sıyrılıyor, gerek kalmadan çip üzerinde parazit bileşenleri ve kurulum için tek parça ve gecikme taramaları taşımak için ihtiyaç duymadan, bir Mach-Zehnder interferometre oluşur. Zaman karekteristik fotonik kristal boşlukları, doğrudan boşluğu kendi performansı üzerinde kavite 27 etkisi birleştiğinde iç kaynaklardan 21 veya harici dalgakılavuzları içeren teknikleri, böylece çarpık ölçümü. Burada, bir çapraz polarize prob demetinin kullanılmasını sağlar ve prob düzlem dışı bir amacı ile boşluğuna birleştiğinde rezonans saçılması (RS) olarak bilinen bir romanı ve non-müdahaleci tekniği tarif. Tekniği ilk gösteriler yapıldıted McCutcheon ve ark. 28 tarafından ve ayrıca Galli ve ark. 29

Hazırlanan numuneler
Şekil 1, elektron demeti rezistinde pozlanmış ve geliştirilmiş bir desenin taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüsünü göstermektedir - rezist ile silikon substrat arasındaki "temiz" kenardan, tam pozlama/geliştirmenin gerçekleştirildiği açıkça görülmektedir. Her biri farklı bir temel doza sahip, basit tekrarlayan şekillerden (bizim durumumuzda 50 × 50 μm kareler) oluşan doz test desenlerinin pozlanması, sonraki filmler için doğru doz faktörünü ve gelişti...

Fotonik kristal yavaş ışığın dalga kılavuzları ve boşlukların kullanımı yaygın olarak pek çok farklı uygulamada fotonik topluluğu tarafından kabul edilmiştir. Bu cihazların Bu nedenle imalat ve karakterizasyonu büyük bir öneme sahiptir. Interferometrik (dalga kılavuzları) ve rezonans saçılması (kaviteler): Bu kağıt, yani bizim üretim tekniği ve iki optik karakterizasyon yöntemleri, özetliyor.

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Bu prosedürün genel amacı, bir fotonik kristal yavaş ışık dalgası kılavuzu veya boşluğu üretmek ve karakterize etmektir. Bu, ilk olarak yalıtkan çip üzerindeki silikonun elektron ışını litografisi için hazırlanması, çipin ZEP beş 20 a dirençle temizlenmesi ve döndürülerek kaplanmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım, desen tanımı için elektron ışını litografisi ve geliştirme için ksilen kullanarak fotonik kristal desenini ortaya çıkarmak ve geliştirmektir.Daha sonra, numuneyi reaktif iyon aşındırıcıda plazma aşındırarak fotonik kristal deseni çipin üst silikon katmanına aktarın. Son adım, hidroflorik asit içindeki silikayı aşındırarak gömülü oksit tabakasını çıkarmaktır. Bu, membran fotonik kristal cihazları, başka bir deyişle, silikon fotonik kristal tabakasının hem üstünde hem de altında hava bulunan cihazları oluşturur.Sonuç olarak, numune fotonik kristal boşluklardan oluşuyorsa, numune interferometre tabanlı yavaş ışık deneyi arasında fotonik kristal dalga kılavuzları içeriyorsa, cihaz optik olarak karakterize edilir. Bunun yerine, karakterizasyon için bir rezonans saçılma tekniği kullanılır. Çalışmamızın amacı, fotonik nanoyapılarda hafif madde etkileşimini incelemek ve yeni cihazlar yapmak ve bu tür yapılardaki ilginç kavramları keşfetmektir.Bu işin fiziğine odaklanabilmek ve konsantre olabilmek için güvenilir bir üretim protokolüne ihtiyacımız var. Çok güvenilir ve kullanışlı bulduğumuz yalıtkan üzerinde silikona dayalı bir protokol geliştirdik ve bu protokolü daha geniş bir kullanıcı ve diğer araştırmacı yelpazesine sunarak bu alanda daha fazla aktiviteyi teşvik etmeyi umuyoruz. Tory kristal dalga kılavuzlarının yavaş ömrünün karakterizasyonuna gelince, tekniğimiz çip üzerinde interferometrik bileşenler veya hareketli Parçalar gerektirmediği için basitliği ve gücü ile öne çıkıyor.Bu rezonans saçılma tekniğinin mevcut yöntemlere göre ana avantajı, fotonik kristal boşlukların karakterizasyonuna ve genellikle dahili bir ışık kaynağı gerektiren düzlem dışı bir düzenlemeye izin vermesidir. Ardından, kalan asetonu çıkarmak için numuneyi 30 saniye boyunca izopropanol içine aktarın ve temiz, kuru bir nitrojen tabancası kullanarak kurutun. Ardından, gofreti bir sıkma kodlayıcıya yerleştirin ve numuneyi tamamen kaplayacak kadar CEP 5 28 Photoresist üzerine pipetleyin.350 nanometre kalınlığında bir film elde etmek için numuneyi 60 saniye boyunca 3.200 RPM'de döndürün. Gofretleri sıkma kodlayıcıdan çıkarın ve 180 derecede sıcak bir tabakta 10 dakika pişirin. Çip soğuduktan sonra, elektron ışını litografi sisteminin desen pozlama odasına yerleştirin ve tam vakum elde edildiğinde aşağı pompalayın.Hızlanma voltajını 30 kilovolta ayarlayın ve sistemi bir saat dengede bırakın. Daha sonra numuneyi santimetre kare başına 55 mikro amperlik bir alan dozu ile maruz bırakın. İki nanometrelik bir adım boyutu kullanarak.Numuneyi 45 saniye boyunca 23 santigrat derecede ksilenin içine yerleştirerek geliştirin. Daha sonra kalan ksileni izopropanol ile durulayın. Reaktif iyon aşındırma odasını temizledikten sonra, numuneyi yükleyin ve sistemi üç kattan daha az bir şekilde 10 üzeri eksi altıya kadar pompalayın.Milibar Daha sonra, 100 SECM'de bire bir oranında Flor ve kükürt hekza florür içinde akıtarak hazneyi ön koşullandırın ve gazların en az 10 dakika akmasına izin verin. Ardından, RF gücünü 20 watt'a ayarlayın ve bir plazmayı ateşleyin. Numuneyi yaklaşık iki dakika aşındırın, aynı zamanda beş çarpı 10 ila negatif iki mili barlık bir oda basıncının korunduğundan emin olun.Daha sonra numuneyi çıkarın ve durulayarak temizleyin. 1165 yılında, bir ila iki dakika boyunca ultrasonik çalkalama ile çıkarın, ardından aseton ve izopropanol ile çıkarın. Membran izolasyonuna başlamak için, numuneyi UV ışınlarına duyarlı fotorezist micros S 1818 G iki ile kaplayın.Uygun bir fotoğraf maskesi kullanarak. UV maskesi hizalayıcısını kullanarak fotonik kristal desenlerinin üzerindeki direnç içindeki pencereleri tanımlayın. Numuneyi yaklaşık 30 ila 45 saniye maruz bırakın.Mikro konum geliştiricisi MF 3 1 9'da 30 ila 45 saniye boyunca fotoğraf direncini geliştirin. Daha sonra durulama ve deiyonize su. Daha sonra, numuneyi bir kısım hidroflorik asit içinde 15 dakika boyunca beş kısım deiyonize suya aşındırın.Aşındırma işleminden sonra, numuneyi iyice durulayın ve deiyonize su. Kalan fotorezisti aseton kullanarak beş dakika boyunca veya numune temiz görünene kadar çıkarın. Daha sonra durulayın, izopropanol ve nitrojen ile kurutun.Daha sonra, numuneyi üç kısım sülfürik asit ile bir kısım hidrojen peroksit içeren bir piana banyosunda beş dakika boyunca temizleyin. Daha sonra numuneyi deiyonize su, aseton ve izopropanol içinde durulayın. Son olarak, çipin her iki tarafında küçük çizikler yaparak, çizikleri bir cam sürgünün kenarı ile aynı hizaya getirerek ve çizik çizgileri boyunca ayrılmak için baskı uygulayarak numuneyi sıkılaştırın.Yavaş ışık fotonik kristal dalga kılavuzlarının iletim ve grup indeks eğrilerini ölçmek için, ekteki protokolde ayrıntılı olarak açıklandığı gibi burada gösterilen sahte bir zender interferometrik algılama sistemi kurun. Ardından, çipi yerine yerleştirin ve ışığı boş bir sırt dalga kılavuzuna bağlayın. Referans kolu uzunluğu numune kolundan daha kısa olana kadar gecikme aşamasını ayarlayın.Gecikme aşamasını ayarlamaya devam edin ve iletilen gücü optik spektrum analizörünün sürekli bir kaplaması aracılığıyla gözlemleyin. 10 nanometre dalga boyu aralığında dört ila 10 saçak gözlemlenene kadar ayarlayın. Ayarlandıktan sonra, ölçümler boyunca gecikme çizgisini sabit tutun.Ardından, 0,05 ila 0,1 nanometre çözünürlük kullanarak optik spektrum analizörü üzerindeki boş dalga kılavuzunun üç taramasını çalıştırarak kurulumu kalibre edin. Girişim spektrumu için bir tarama ve iki kolun her biri için ayrı ayrı bir tarama. Ölçülen her spektrumu kaydedin.Ardından, çip üzerindeki her fotonik kristal dalga kılavuzunda aynı üç taramayı çalıştırın. Son olarak, bir fotonik kristal dalga kılavuzunun örnek spektrumunu boş dalga kılavuzundakine normalleştirerek iletim eğrisini hesaplayın. Ayrıca, protokolde açıklandığı gibi girişim spektrumlarından grup indeks eğrisini hesaplayın.Numuneyi, diferansiyel tahrikli bir XY, Z mikro bloğu üzerine polarizörün eksenine 45 derecelik bir oryantasyonla dikey olarak monte ederek başlayın ve mikro bloğu, numune odakta olacak ve güçlendirilmiş bir spontan emisyon kaynağı kullanan kamera ile bir boşluk görülebilecek şekilde ayarlayın. Işını boşluğun merkeziyle hizalayın. Ardından, orta çözünürlükte bir yük ile geniş bir tarama başlatın.Boşluk tepe noktalarını belirlemek için, artı veya eksi bir nanometre hassasiyetle güçlendirilmiş spontan emisyon taramasında rezonansın rota dalga boyunu elde edin. Boşluk tepe noktaları belirlendikten sonra, mikro watt seviyelerine zayıflatılmış ayarlanabilir lazer kaynağı ile yüksek çözünürlüklü taramalar gerçekleştirin. Daha önce bulunan rezonans dalga boyunda merkezlenmiş iki nanometre aralığı için bir piko metre çözünürlüğü ile tarayın.Mikro bloğun XY, Z konumunu değiştirin ve sinyal-gürültü oranı maksimize edilene ve çizgi şekli burada gösterilen bir lian'ınkine yakın olana kadar taramayı yeniden çalıştırın. Reaktif iyon aşındırma sistemi ile başarılı aşındırma, silikonun her iki yüzeyinde deliklerde genişleme olmayan ve dikey yan duvarlara sahip bir numune üretir. Basınç, güç ve zaman ayarlarının tümü ideal yapı oluşturma için optimize edilmiştir.Reaktif iyon aşındırma basıncı optimumun üzerinde olduğunda, basınçtaki artış fotonik kristal duvarda bir açıya neden olur. RF gücündeki artışlar, sağda gösterilen fotonik kristal deliklerinin genişlemesi gibi kristalde düzensizliklere de neden olabilir. Çok fazla pozlama süresi, fotorezistin bozulması nedeniyle bir etki kombinasyonuna neden olur ve bu da fotonik kristal deliklerin ve açılı yan duvarların genişlemesine neden olur.Boş bir dalga kılavuzu, tüm dalga boyu aralığı boyunca eşit olarak dağılmış saçaklarla sonuçlanır. Boşluk, 80 mikrometre uzunluğunda tasarlanmış bir yavaş ışık fotonik kristal dalga kılavuzu ile değiştirildiğinde, saçaklar 1.575 nanometrenin üzerindeki dalga boylarında daha yoğun hale gelir ve hızlı ışık rejiminden yavaş ışık rejimine geçişi işaret eder. Bu yöntem, 80 mikrometre uzunluğundaki bir kılavuz için aşırı 100 ve 300 mikrometre uzunluğundaki bir kılavuz için neredeyse 90 olan ölçülen grup indeksleri sağlar.T Noble lazer kaynağı ile yapılan yüksek çözünürlüklü taramalar, yaklaşık 1.562 nanometre dalga boyunda 43.855'lik doğru Q faktörü analizi için ideal olarak bir Lian çizgisi şekli üretecektir. Az önce tanımladığımız protokol, 1550 nanometrelik önemli telekomünikasyon dalga boyu aralığındaki fotonik kristal dalga kılavuzları ve boşluklar için optimize edilmiştir. Açıkçası, eşit derecede talepkar olan diğer dalga kılavuzları türlerini de yapabiliriz.Bunu farklı dalga boylarında da yapabiliriz ve tüm bu detayları topluluğa sunarak, diğer insanların da bunu farklı malzemelerde ve diğer uygulamalarda denemek için ilham alacağını umuyoruz. Spektral interferometri ve foer dönüşüm analizine dayanan ölçüm tekniğimizle, çok basit bir optik kurulumla 100'den fazla grup indeksini ölçebiliyoruz. Boşluk karakterizasyon tekniği, rezonans mosunun kalite faktörünün belirlenmesi gibi fotonik kristal nano boşlukların spektral özelliklerinin hızlı, basit ve müdahaleci olmayan bir karakterizasyonuna izin verir.

fabrication-characterization-photonic-crystal-slow-light-waveguides

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz serbest duran mikroküreler ve on-chip microtoroids dahil silika rezonans kaviteler, imal etmek, bir karbondioksit lazer reflow tekniğinin kullanımı açıklanır. Reflow yöntemi her iki cihaz içinde uzun foton yaşamlar sağlayan, yüzey kusurları kaldırır. Çıkan cihazlar telekomünikasyon gelen biodetection kadar uygulamaları sağlayan, ultra yüksek kalite faktörleri var.

Silika Ultra Yüksek Kalite Faktörü Microresonators Fabrikasyon

Ultra-yüksek Q fısıldayan galeri modu rezonatörler dayalı mikrodalga fotonik sistemleri kurmak için laboratuarda geliştirilen özel teknikler sunulmaktadır. Bu rezonatörler almak ve karakterize etmek için protokoller ayrıntılı olarak, ve mikrodalga fotonik uygulamaları bazı bir açıklama verilir.

Mikrodalga Fotonik Sistemleri Whispering-galeri-mod Rezonatörler dayanarak

Biz yeni bir dalga kılavuzu mekanizması olarak enine Anderson lokalizasyonu kullanan bir düzensiz polimer fiber optik geliştirmek ve karakterize. Bu mikrostrüktürlü fiber geleneksel fiber optik ışın yarıçapı ile karşılaştırılabilir bir yarıçaplı küçük lokalize ışın taşıma yapabilirsiniz.

Işık Enine Anderson lokalizasyonu Düzensiz Polimer Fiber Optik imalatı ve Karakterizasyonu

Parametrik optomekanik uyarımlar, optik radyasyon basıncı ve uyarılmış Brillouin saçılması yoluyla mikroakışkan optomekanik rezonatörlerde yakın zamanda deneysel olarak gösterilmiştir. Bu makale, optomekanik salınımların üretilmesi ve doğrulanması için metodolojilerle birlikte bu mikroakışkan rezonatörlerin imalatını açıklamaktadır.

Fabrikasyon ve mikroakışkan optomechanical Osilatörler Testi

Düzensiz yapılar fonksiyonel kusur tasarımlar fotonik band aralığına ve eşi görülmemiş bir özgürlük oluşturulması için yeni mekanizmalar sunuyoruz. Düzensiz sistemlerin hesaplamalı zorlukları aşmak için, biz PBG malzemelerin yeni sınıf modüler makroskopik örnekleri inşa ve kolay ve ucuz bir şekilde, onların ölçek değişmeyen fotonik özelliklerini karakterize etmek için mikrodalga kullanın.

Düzensiz Fotonik Bandgap Malzemelerin Fotonik Properties Çalışması Mikrodalga ve Dielektrik Katı makroskopik Örnekleri kullanma

Biz Femtosaniye lazer kaynaklı ablasyon kullanılarak subwavelength çapı silis lifleri (optik nanolifler) 1-D fotonik kristal boşlukları imal edilmesi için bir protokol mevcut.

Femtosaniye Lazer kaynaklı Ablasyonu kullanarak nanolif 1-D Fotonik Kristal Kavitenin Fabrikasyon

Polimerlerden mikro kürelerin sentezi için protokoller, mikro kürelerin manipülasyonu ve mikro fotolüminesans ölçümleri sunulmaktadır.

Optik Rezonatör ve Lazer Uygulamalarında Polimer Mikrokürelerin Üretimi

Optik doku hayaletler kalibrasyon ve optik görüntüleme sistemleri karakterizasyonu ve teorik modeller doğrulama için gerekli araçlardır. Bu makalede bir yöntem için çoğaltma doku optik özellikleri ve üç boyutlu doku yapısı içerir hayalet imalat detayları.

İmalat ve Macrostructure içeren optik doku hayaletler karakterizasyonu

Fotonik bant yapısı, sınırlı elektromanyetik modların fotonik kristal içinde nasıl yayDığını anlamanızı sağlar. Manyetik elementleri içeren fotonik kristallerde, bu tür sınırlı ve rezonanslı optik modlara gelişmiş ve modifiye edilmiş manyeto-optik aktivite eşlik eder. Fourier uzay mikroskobu ile manyeto-optik bant yapısını çıkarmak için bir ölçüm prosedürü tanımladık.

Fotonik Nanoyapıların Spektral ve Açı Çözümlü Manyeto-Optik Karakterizasyonu

Burada açıklanan, nano-mikromolar florofor konsantrasyonlarında tek molekül görüntüleme için metal kaplı cam mikroskopi kapak kapağındaki nanoapertures dizileri olan sıfır mod dalga kılavuzlarının paralel üretimi için bir nanosfer litografi yöntemidir. Yöntem, bir dalga kılavuzu şablonu oluşturmak için kolloidal kristal kendi kendine montajdan yararlanır.

Yüksek Konsantrasyonlı Tek Moleküllü Mikroskopi için Sıfır Mod Dalga Kılavuzlarının İmalatı

Bu protokol, iz gazı spektroskopisi gibi çeşitli uygulamalarla düşük maliyetli, ayrık, fiber bağlantılı ve hava aralıklı bir Fabry-Perot etalonunun yapımını açıklar. Üretim, standart optik laboratuvar ekipmanı bulunan herhangi bir tesiste mümkündür.

Düşük maliyetli, fiber bağlantılı ve hava aralıklı Fabry-Pérot etalon imalatı

Keşfedin fotonik kristal yavaş ışık dalga kılavuzları ve çürüklerinin üretim ve karakterizasyon yöntemlerini. Elektron demeti litografisi ve plazma taslama kullanarak silikon üzerinde izolatör çiplerden membran cihazlar oluşturun.

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

Daha fazla video keşfet