高高調波バルク音響共鳴器とフォトニック回路の統合に基づく双方向マイクロ波-光変換

概要 マイクロ波と光周波数間のコヒーレント相互変換は、計算、通信、センシングのための古典的および量子的インターフェースとして機能します。ここでは、シリコンナイトライドフォトニック回路上に圧電アクチュエータを単一のモノリシックに統合したコンパクトなマイクロ波-光トランスデューサを紹介します。このようなアクチュエータは、光導波路コアのシリカクラッディングによって定義された高高調波バルク音響共鳴器にマイクロ波信号を結合し、電気機械的および光機械的結合を強化するために吊り下げられています。室温で、この三重共鳴圧電-光機械トランスデューサは、21 dBmの入力ポンプ電力で25 MHzの帯域幅にわたる1.6 × 10 −5のオフチップ光子数変換効率を達成します。このアプローチは製造においてスケーラブルであり、超伝導共鳴器には依存しません。変換プロセスが双方向であるため、純粋な光入力からマイクロ波パルスの合成をさらに示します。このプラットフォームは、変換のために複数の音響モードを活用することができ、周波数多重化されたキュービット相互接続や大規模なマイクロ波フォトニクスの可能性を提供します。