研究目的
研究利用贝塞尔光束诱导可编程体积集成光路，以实现可扩展光子电路的制造。
研究成果
该研究成功展示了一种利用贝塞尔光束光学诱导波导的可扩展方法，能够在单次照明阶段制造复杂光子电路而无需机械移动样品。该方法有望推动量子计算与信息处理领域光学技术的发展。
研究不足
该技术的可扩展性及其在其他材料或不同条件下的适用性尚未得到探索。本研究仅聚焦于KLTN晶体及特定几何构型。
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 利用贝塞尔光束实现可编程体积分立光学电路
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 利用贝塞尔光束实现可编程体积分立光学电路
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8872455
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
可编程波导能够扩展为高度集成的光子电路，是推动线性量子计算和光信息处理等快速发展的新兴领域中创新光学技术发展的关键要素。目前尚无基于纯线性波的全宏观体积可扩展光学写入技术，而现有电路制造采用逐步打印方式，随着设计复杂度提升会变得愈发繁琐。我们展示了一种利用贝塞尔光束在体材料深处光学诱导波导的可扩展方法，该方法成功制备出几何结构日益复杂的波导、集成多端口分束器及微型化电光功能门。实验在顺电相钽酸锂钾（KLTN）晶体中进行——通过光生空间电荷实现写入过程，同时依靠二次电光效应维持波导导光和电光功能特性。图1展示了采用贝塞尔光束（BB）波导写入技术制备1×2、1×3及1×4分束器的效果：在制备阶段通过发射多角度贝塞尔光束实现，利用特定空间光调制器时序掩模使各贝塞尔光束保持非相干性（每次仅激活单个光束）。这证明复杂电路制备也可在单次光照阶段完成，无需像直接写入扫描技术那样机械移动样品。
作者：
Feifei Xin，Mariano Flammini，Fabrizio Di Mei，Ludovica Falsi，Davide Pierangeli，Aharon J. Agranat，Eugenio DelRe
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