Gwoup kominikasyon optik, resonator optik ultra-mens

Gwoup kominikasyon optik, resonator optik ultra-mens
Rezonatè optik ka lokalize longèdonn espesifik vag limyè nan yon espas limite, epi yo gen aplikasyon enpòtan nan entèraksyon limyè-matyè,kominikasyon optik, deteksyon optik, ak entegrasyon optik. Gwosè resonatè a depann sitou sou karakteristik materyèl yo ak longèdonn fonksyònman an, pou egzanp, resonators Silisyòm opere nan bann enfrawouj tou pre a anjeneral mande pou estrikti optik dè santèn de nanomèt ak pi wo a. Nan dènye ane yo, resonator optik planè ultra-mens te atire anpil atansyon akòz aplikasyon potansyèl yo nan koulè estriktirèl, D olografik, règleman jaden limyè ak aparèy optoelectronic. Ki jan yo diminye epesè nan resonator planar se youn nan pwoblèm yo difisil fè fas pa chèchè yo.
Diferan de materyèl semi-conducteurs tradisyonèl yo, izolan topolojik 3D (tankou telluride bismuth, telluride antimwàn, selenide bismit, elatriye) se nouvo materyèl enfòmasyon ak eta sifas metal ki pwoteje topolojikman ak eta izolan. Eta a sifas pwoteje pa simetri a nan envèrsyon tan, ak elektwon li yo pa gaye pa enpurte ki pa mayetik, ki gen kandida aplikasyon enpòtan nan ki ba-pouvwa pwopòsyon informatique ak aparèy spintronik. An menm tan an, materyèl izolasyon topolojik yo montre tou ekselan pwopriyete optik, tankou endèks refraktif segondè, gwo nonlineyè.optikkoyefisyan, lajè ranje spectre k ap travay, tunability, entegrasyon fasil, elatriye, ki bay yon nouvo platfòm pou realizasyon an nan règleman limyè akaparèy optoelektwonik.
Yon ekip rechèch nan Lachin te pwopoze yon metòd pou fabwikasyon ultra-mens optik resonators lè l sèvi avèk gwo zòn k ap grandi bismit telluride nanofilm izolan topolojik. Kavite optik la montre karakteristik absòpsyon sonorite evidan nan bann enfrawouj tou pre. Bismit telluride gen yon endèks refraktif trè wo ki gen plis pase 6 nan gwoup la kominikasyon optik (pi wo pase endèks la refraksyon nan materyèl tradisyonèl segondè refraktif endèks tankou Silisyòm ak germanium), se konsa ke epesè nan kavite optik ka rive nan yon sèl-ventyèm nan sonorite a. longèdonn. An menm tan an, resonator optik la depoze sou yon kristal fotonik ki genyen yon sèl dimansyon, epi yo obsève yon nouvo efè transparans elektwomayetik pwovoke nan gwoup kominikasyon optik la, ki se akòz kouple resonator la ak plasmon Tamm la ak entèferans destriktif li yo. . Repons espèk efè sa a depann de epesè resonator optik la epi li gaya nan chanjman endèks refraktif anbyen an. Travay sa a louvri yon nouvo fason pou reyalizasyon kavite optik ultrathin, regilasyon spectre materyèl izolan topolojik ak aparèy optoelektwonik.
Jan yo montre nan FIG. 1a ak 1b, resonator optik la sitou konpoze de yon izolan topolojik bismuth telluride ak nanofilm ajan. Nanofilms bismuth telluride prepare pa magnetron sputtering gen gwo zòn ak bon plat. Lè epesè bismuth telluride ak fim ajan se 42 nm ak 30 nm, respektivman, kavite optik la montre gwo absòpsyon sonorite nan gwoup 1100 ~ 1800 nm (Figi 1c). Lè chèchè yo entegre kavite optik sa a sou yon kristal fotonik ki fèt ak pil altène nan kouch Ta2O5 (182 nm) ak SiO2 (260 nm) (Figi 1e), yon fon absòpsyon diferan (Figi 1f) parèt tou pre pik orijinal la sonan absòpsyon (~). 1550 nm), ki sanble ak efè transparans elektwomayetik pwovoke ki te pwodwi pa sistèm atomik yo.

Materyèl telluride bismuth la te karakterize pa mikwoskòp elèktron transmisyon ak elipsometri. FIG. 2a-2c montre mikrografi elèktron transmisyon (imaj ki gen rezolisyon segondè) ak modèl difraksyon elèktron chwazi nan nanofilm bismit telluride. Li ka wè nan figi a ke nanofilm yo prepare bismuth telluride yo se materyèl polikristalin, ak oryantasyon prensipal kwasans lan se (015) kristal avyon. Figi 2d-2f montre endèks refraktif konplèks bismit telluride mezire pa elipsomèt ak eta sifas ekipe ak endèks refraktif eta konplèks. Rezilta yo montre ke koyefisyan disparisyon nan eta sifas la pi gran pase endèks refraktif la nan ranje 230 ~ 1930 nm, ki montre karakteristik metal-tankou. Endèks refraktif kò a se plis pase 6 lè longèdonn pi gran pase 1385 nm, ki pi wo pase sa yo ki nan Silisyòm, germanium ak lòt materyèl tradisyonèl segondè-refraktif endèks nan gwoup sa a, ki mete yon fondasyon pou preparasyon ultra. -mens optik resonators. Chèchè yo fè remake ke sa a se premye reyalizasyon rapòte nan yon kavite optik izolasyon topolojik planar ak yon epesè sèlman dè dizèn nan nanomèt nan gwoup la kominikasyon optik. Imedyatman, yo te mezire spectre absòpsyon ak longèdonn sonorite nan kavite optik ultra-mens ak epesè bismuth telluride. Finalman, efè epesè fim ajan sou spectre transparans elektwomayetik pwovoke nan estrikti nanokavite bismit telluride / kristal fotonik yo envestige.

Lè w prepare gwo zòn plat fim mens nan izolan topolojik bismuth telluride, ak pran avantaj de endèks refraktif ultra-segondè nan materyèl bismuth telluride nan toupre bann enfrawouj, yo jwenn yon kavite optik planè ak yon epesè sèlman dè dizèn nan nanomèt. Kavite optik ultra-mens ka reyalize efikas absòpsyon limyè sonan nan bann enfrawouj tou pre, e li gen valè aplikasyon enpòtan nan devlopman aparèy optoelektwonik nan gwoup kominikasyon optik la. Epesè kavite optik bismuth telluride la lineyè ak longèdonn sonan, epi li pi piti pase kavite optik Silisyòm ak germanium ki sanble. An menm tan an, kavite optik bismuth telluride entegre ak kristal fotonik reyalize efè optik anomali ki sanble ak transparans elektwomayetik pwovoke nan sistèm atomik, ki bay yon nouvo metòd pou règleman an spectre nan mikrostruktur. Etid sa a jwe yon sèten wòl nan fè pwomosyon rechèch la nan materyèl izolasyon topolojik nan règleman limyè ak aparèy optik fonksyonèl.