Оптички бенд за комуникацију, ултра-танки оптички резонатор

Оптички бенд за комуникацију, ултра-танки оптички резонатор
Оптички резонатори могу локализовати специфичне таласне дужине светлосних таласа у ограниченом простору и имају важне примене у интеракцији светлости,Оптичка комуникација, оптички осећај и оптичка интеграција. Величина резонатора углавном зависи од материјалних карактеристика и таласне дужине, на примјер, силиконски резонатори који послују у блиском инфрацрвеном опсегу обично захтевају оптичке структуре стотина нанометара и више. Последњих година, ултра танки планар оптички резонатори привукли су велику пажњу због потенцијалних апликација у структурној боји, холографским сликама, пропису о лаганим теренским и оптоелектронским уређајима. Како смањити дебљину планарних резонатора један је од тешких проблема са којима се суочавају истраживачи.
Разлико је од традиционалних полуводичких материјала, 3Д тополошких изолатора (као што су бизмут телурид, антимонијски теллурид, бизмут селенид, итд.) Нови су информативни материјали са тополошки заштићеним металним површинским стањима и наводима за изолацију. Површинско стање је заштићено симетријом инверзије времена, а њени електрони не расути не-магнетне нечистоће, које има важне изгледе за пријаву у квантној рачунарској и Спинтрониц уређајима. Истовремено, тополошки инсулаторски материјали такође показују одлична оптичка својства, попут високог индекса лома, велика нелинеарнаоптичкиКоефицијент, широк распон радног спектра, пригубилност, једноставна интеграција итд., која пружа нову платформу за реализацију прописа светлости иОптоелектронски уређаји.
Истраживачки тим у Кини је предложило поступак за израду ултра-танких оптичких резонатора коришћењем великог подручја растућег бизмутела тополошког изолатора нанофилмс. Оптичка шупљина показује очигледне карактеристике апсорпције резонанца у близини инфрацрвене бенде. Бизмутх Теллуриде има веома висок индекс рефракције више од 6 у опсегу оптичког комуникације (виши од рефракциона индекса традиционалних материјала за високе рефракције, као што је дебљина силикона и германија), тако да дебљина оптичке шупљине може достићи једну двадесету таласну дужину од резонанције. Истовремено, оптички резонатор је депонован на једнодимензионалном фотоничном кристалу, а нови електромагнетички изазвани ефекат транспарентности у оптичком комуникацијском опсегу, што је због спајања резонатора са ТАММ Плазмоном и њеним деструктивним уплитањем. Спектрални одговор овог ефекта зависи од дебљине оптичког резонатора и робустан је за промену амбијенталног рефрактивног индекса. Овај рад отвара нови начин за реализацију ултратхин оптичке шупљине, регулације регулације материјала и оптоелектронике тополошког изолатора и оптоелектронским уређајима.
Као што је приказано на Сл. 1а и 1б, оптички резонатор се углавном састоји од тополошког изолатора и сребрних нанофилмица бизмут. Бизмут Теллуриде Нанофилмс припремио је магнетрон гушење има велико подручје и добру равност. Када је дебљина бизмута телуриде и сребрна филма 42 нМ и 30 нм, односно оптичка шупљина показује снажну апсорпцију резонанције у опсегу од 1100 ~ 1800 Нм (Слика 1Ц). Када су истраживачи интегрисали ову оптичку шупљину на фотонски кристал израђен од наизменичних хрпа ТА2О5 (182 НМ) и СИО2 (260 НМ) слојева (слика 1е), појавио се различита апсорпциона долина (слика 1Ф), што је слично од стране електромагнетички изазваног ефекта транспарентности који је сличан атомским системима.

Материјал за бизмут Телуриде карактерисао је преносну електронску микроскопију и елипсометрија. Сл. 2А-2Ц приказује преносне електронске микрографије (слике високог резолуције) и одабране обрасце дифракције електрона бизмута телуриде нанофилмс. Може се видети са цифре да су припремљени бизмутх теллуриде нанофилмс поликристални материјали, а главна оријентација раста је (015) кристална равнина. Слика 2Д-2Ф приказује сложен рефракциони индекс бизмута који се мери елипсометром и уграђеним површинским државним и државним сложеним индексом лома. Резултати показују да је коефицијент изумирања површинског стања већа од индекса лома у опсегу од 230 ~ 1930 нм, која приказује карактеристике попут метала. Индекс рефракције тела је више од 6 када је таласна дужина већа од 1385 нм, што је много веће од оног силикона, германима и других традиционалних материјала високог рефракцијског индекса у овом бенду, који поставља темељ за припрему ултра танке оптичких резонатора. Истраживачи истичу да је ово прва пријављена реализација оптичке шупљине тополошког изолатора са дебљином само десетина нанометра у оптичком комуникацијском опсегу. Након тога, таласна дужина апсорпције и резонантонске дужине ултра-танке оптичке шупљине мерена је дебљином бизмута телуриде. На крају, истражује се ефекат дебљине сребрног филма на електромагнетички изазваном пропорционалном спектром у бизмутху телуриде нанокалити / фотонианске кристалне структуре

Припремањем великих подручја равне танке филмове бизмута теллуриде тополошког изолатора и искориштавање ултра-високих рефракцијских индекса материјала за бизмуте у близини инфрацрвеног бенда, планарска оптичка шупљина је добијена дебљине само само десетине нанометара. Ултра танка оптичка шупљина може да реализује ефикасну резонантну апсорпцију светлости у блиској инфрацрвеној бенду и има важну вредност апликације у развоју оптичких оптичких комуникационих уређаја. Дебљина оптичке шупљине бизмутела је линеарна до резонантне таласне дужине и мања је од сличне силицијум и германијум оптичке шупљине. Истовремено, оптичка шупљина бизмутета интегрисана је са фотонским кристалом да би се постигао аномални оптички ефекат сличан електромагнетички изазваној транспарентности атомског система, који пружа нови поступак за регулисање микроструктуре спектра. Ова студија игра одређену улогу у промоцији истраживања тополошких изолаторских материјала у регулацији светлости и оптичким функционалним уређајима.