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基于单个微腔中双回音壁模式干涉产生的类电磁感应透明现象研究进展

导读: 近年来,因在慢光、非线性光学与量子信息处理等方面有广泛应用,电磁感应透明现象受到人们很大关注。

  近年来,因在慢光、非线性光学与量子信息处理等方面有广泛应用,电磁感应透明现象受到人们很大关注。与多能级原子系统中量子干涉产生的电磁感应透明效应相似,这种在宽吸收峰中出现一个窄透明峰的光谱结构,通过耦合光微腔相互干涉同样可以得到,比如:耦合的微球、微碟、微环、及光子晶体微腔等。最近的研究发现并且证实,在单个多模微盘谐振器中,通过两个回音壁模式之间相互干涉,可实现类电磁感应透明现象。

  武汉光电国家实验室先进纳米光子学与集成研究小组的黄庆忠老师、余金中教授、夏金松教授及多名硕士生一起,提出并实现了基于单个微腔中双回音壁模式干涉产生的类电磁感应透明效应。在四端口的单个微盘谐振腔中,相互干涉的两个回音壁模的纵模数差为偶数,且具有相近的谱半宽,当两谐振峰略有失谐时,谐振模式干涉将产生类电磁感应透明现象,其工作原理如图1所示。

  微盘的类电磁感应透明峰与两个回音壁模和直波导的耦合效率有关,与两个模式的峰间距有关,如图2所示。

  采用半导体集成工艺技术,制作出了一个紧凑的硅基微盘谐振腔,其半径仅为3μm,实验观察到类电磁感应透明峰,其Q值为4200,峰值透过率大于0.65,如图3所示。

  由于该结构是行波谐振腔,可以平面集成,且体积比耦合多微腔更小,因而具有一定的优势。
 

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