三维氮化硅平台的类Sagnac微环谐振滤波器

"类Sagnac干涉仪结构的三维多微环谐振滤波器是光学滤波领域的一种创新设计，它基于三维氮化硅波导平台，利用双层多微环系统实现。该系统中，底层的主微环与顶层的输入/输出波导以及单/双子微环形成反馈耦合，产生相向传输并互相干涉的光波，从而实现滤波特性的调控。通过调整波导与微腔的耦合系数，可以设计出所需的输出光谱形状，并通过金属加热电极调控主微环的相位来改变谐振峰的位置。实验结果显示，增加顶层子微环的数量能有效增强滤波器的密集滤波效果，提供了更多的设计自由度，适用于光通信和光传感等领域的应用。" 这篇摘要介绍了一种新型的光滤波技术，其核心是基于类Sagnac干涉仪原理的三维多微环谐振滤波器。Sagnac效应通常用于光学陀螺仪，但在此被创新性地应用于构建复杂的光学滤波结构。这种滤波器由两层组成，底层的主微环作为基础谐振腔，与顶层的输入和输出波导及子微环相互作用，形成一个闭合的光路。当光通过耦合区域时，会产生两束相向传播的光，这两束光会因干涉而产生特定的滤波效果。 集成光学是这种滤波器的基石，它利用微小尺度的结构将光学组件集成到单一芯片上，提高了系统的紧凑性和效率。氮化硅作为一种重要的光子材料，具有低损耗、高热稳定性和良好的兼容性，是实现这种三维集成结构的理想选择。微环谐振器作为基本的光学元件，因其谐振特性，可以实现对特定波长的光进行选择性传输或阻断，从而实现滤波功能。 通过改变波导与微环的耦合系数，可以调整滤波器的输出光谱，实现滤波形状和谐振峰位置的动态控制。此外，利用金属加热电极可以对主微环的相位进行调制，进一步精细调控滤波响应。实验表明，增加顶层子微环的数量可以提高滤波器的密集滤波性能，这为设计更复杂、性能更优的光通信和光传感设备提供了可能。 这个类Sagnac干涉仪结构的三维多微环谐振滤波器是光子学领域的一个重要进展，它展示了集成光子器件在光学滤波技术中的潜力，并且对于提升光通信系统的带宽利用率和光传感系统的精度具有重要意义。未来，这种技术可能会在光纤通信网络、光计算、生物医学检测等多个领域找到广泛应用。