Designing coupled-resonator optical waveguides based on high-Q tapered grating-defect resonators

Liu, Hsi-Chun; Yariv, Amnon

doi:10.1364/oe.20.009249

Cited by 24 publications

(15 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Это может быть вызвано тем, что брэггов-ская частота фотонно-кристаллического волновода не совпадает с резонансной частотой. В этом случае, чтобы реализовать условие θ = π/2, требуется доба-вить фрагмент волновода между резонаторами [9].…”

Section: таблunclassified

Optical modulator based on coupled photonic crystal cavities

Serafimovich

Kazanskiy

2016

Journal of Modern Optics

View full text Add to dashboard Cite

Оптический модулятор на основе связанных фотонно-кристаллических резонаторов Серафимович П.Г. Аннотация В работе предложен и численно исследован модулятор оптического сигнала на основе двух связанных фотонно-кристаллических резонаторов. Исследована зависимость спек-трального диапазона переключения от уровня энергии переключения. Рассмотрены воз-можности использования оптической или электрической накачки. Продемонстрирована вы-сокая устойчивость предложенного устройства к погрешностям изготовления связанных ре-зонаторов. Показано, что предложенная модель модулятора позволяет реализовать модуля-цию в области малой интенсивности резонансной моды. Рассчитан компактный оптический модулятор на основе фотонно-кристаллического волновода.Ключевые слова: интегрированные на кристалле устройства, модулятор оптического сигнала, массивы фотонно-кристаллических резонаторов. ВведениеРеализация оптических компонентов обработки сиг-налов на кристалле является важным шагом в развитии вычислительной техники. Одним самых востребован-ных компонентов такой обработки является оптический модулятор. В последнее время достигнуты существен-ные результаты в улучшении этих устройств. Например, пропускная способность оптических модуляторов уве-личилась с МГц до ТГц менее чем за 10 лет [1]. Тем не менее, остаётся ряд проблем. В частности, необходимо уменьшить количество энергии на бит передаваемой информации, а также сократить размеры устройства. Всё это должно быть достигнуто с использованием КМОП(CMOS)-совместимых процессов изготовления. Фотонно-кристаллические структуры получили широ-кое распространение в качестве платформы для реали-зации различных нанофотонных элементов [2]. Пред-ложено несколько решений задачи оптической модуля-ции на основе фотонно-кристаллических структур. В работе [3] описан фотонно-кристаллический лазер с возможностью высокочастотной модуляции. В работах [4,5] представлены оптические модуляторы на основе оптической накачки. В работе [6] предложен фотонно-кристаллический модулятор на основе электронной на-качки. В данной работе описан компактный оптический модулятор на основе связанных фотонно-кристалличес-ких резонаторов с возможностью модуляции в области малой интенсивности резонансной моды. Постановка задачиНа рис. 1 показана схема оптического волновода из двух связанных через волновод резонаторов. Здесь пе-ременная κ j , j = {1, 2} обозначает коэффициенты связно-сти j-го резонатора с волноводом, r j = {1, 2} -коэффи-циенты энергетических потерь j-го резонатора в про-странство, p in , p rf , p tr -амплитуды входного, отражённо-го и прошедшего полей соответственно. В соответствии с временной теорией связанных мод [7], резонаторы мо-гут характеризоваться, во-первых, добротностью Q, во-вторых, временем жизни (lifetime) τ. В данной работе для сокращения нотации потери резонатора описывают-ся величинами, которые являются обратными времени жизни. Рис. 1. Схема оптического волновода из двух связанных через волновод резонаторовСистема, изображённая на рис. 1, может быть ин-терпретирована как резонатор Фабри-Перо. Функции п...

show abstract

Section: таблunclassified

Optical modulator based on coupled photonic crystal cavities

Serafimovich

Kazanskiy

2016

Journal of Modern Optics

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The coupling value between resonators in the array is determined by reg n , the number of holes with the maximum radius between defects. It can be shown [16] that for two adjacent resonators with quality factors Q 1 and Q 2, the coupling coefficient is…”

Section: Example Of Integrator Based On Pc Nanobeam Cavitymentioning

confidence: 99%

“…Therefore, the width of the spectral peaks determines the cavity losses by scattering. In [16,17], it is proposed that a resonant mode can be formed with an envelope matching the Gaussian function. One of the same papers [17] showed that a resonant mode with a Gaussian envelope can be realized by changing the PC nanobeam material fill factor quadratically.…”

Section: Example Of Integrator Based On Pc Nanobeam Cavitymentioning

confidence: 99%

Coupled-resonator optical waveguides for temporal integration of optical signals

Kazanskiy

Serafimovich

2014

Opt. Express

View full text Add to dashboard Cite

In this paper, we propose and numerically investigate an all-optical temporal integrator based on a photonic crystal cavity. We show that an array of photonic crystal cavities enables high-order temporal integration. The effect of the value of the cavity's free spectral range on the accuracy of the integration is considered. The influence of the coupling coefficients in the resonator array on the integration accuracy is demonstrated. A compact integrator based on a photonic crystal nanobeam cavity is designed, which allows high-precision integration of optical pulses of subpicosecond duration.

show abstract

“…To further decrease τ and to not violate the weak interaction condition, one can use arrays of resonators. A similar procedure was applied to optical delay lines based on photonic crystal (PhC) coupled cavities in order to optimize the dispersion characteristics [8]. The same approach of using resonators arrays can be applied to the design of the resonator for a specific nth order differentiation.…”

mentioning

confidence: 99%