Observation of miniaturized bound states in the continuum with ultra-high quality factors

光子学 物理 光子晶体 束缚态 上下界 俘获 稳健性(进化) 量子光学 光学 情态动词 非线性系统 光电子学 量子力学 材料科学 数学 化学 生物化学 生物 基因 数学分析 高分子化学 生态学
作者
Zihao Chen,Xuefan Yin,Jicheng Jin,Zhao Zheng,Zixuan Zhang,Feifan Wang,Lingfeng He,Bo Zhen,Chao Peng
出处
期刊:Science Bulletin [Elsevier]
卷期号:67 (4): 359-366 被引量:70
标识
DOI:10.1016/j.scib.2021.10.020
摘要

Light trapping is a constant pursuit in photonics because of its importance in science and technology. Many mechanisms have been explored, including the use of mirrors made of materials or structures that forbid outgoing waves, and bound states in the continuum that are mirror-less but based on topology. Here we report a compound method, combing mirrors and bound states in the continuum in an optimized way, to achieve a class of on-chip optical cavities that have high quality factors and small modal volumes. Specifically, light is trapped in the transverse direction by the photonic band gap of the lateral hetero-structure and confined in the vertical direction by the constellation of multiple bound states in the continuum. As a result, unlike most bound states in the continuum found in photonic crystal slabs that are de-localized Bloch modes, we achieve light-trapping in all three dimensions and experimentally demonstrate quality factors as high as $Q = 1.09 \times 10^6$ and modal volumes as low as $V = 3.56~ \mu m^3$ in the telecommunication regime. We further prove the robustness of our method through the statistical study of multiple fabricated devices. Our work provides a new method of light trapping, which can find potential applications in photonic integration, nonlinear optics and quantum computing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
简单大叔发布了新的文献求助10
1秒前
感动书竹发布了新的文献求助10
2秒前
任性发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
简单大叔完成签到,获得积分20
7秒前
neckerzhu完成签到 ,获得积分10
8秒前
guan发布了新的文献求助10
9秒前
外向春天完成签到,获得积分10
9秒前
白白熊完成签到 ,获得积分10
9秒前
cc发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
李燕君应助XiaoMing采纳,获得10
12秒前
Xumm完成签到,获得积分10
14秒前
情怀应助南华采纳,获得10
15秒前
GXJ发布了新的文献求助20
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
科目三应助薄雾密雨采纳,获得10
21秒前
22秒前
22秒前
white发布了新的文献求助10
24秒前
Xumm发布了新的文献求助10
25秒前
爬得飞快的仲文博完成签到,获得积分10
25秒前
高天阳完成签到 ,获得积分10
26秒前
zsq发布了新的文献求助10
27秒前
南华发布了新的文献求助10
27秒前
Singularity发布了新的文献求助10
27秒前
小武哥完成签到 ,获得积分10
28秒前
皓月星辰发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
loomsis完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
31秒前
32秒前
聪明摩托完成签到,获得积分10
32秒前
机智的映雁完成签到,获得积分20
32秒前
32秒前
33秒前
yanghaobo完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Evolution 1500
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 550
Multiscale Thermo-Hydro-Mechanics of Frozen Soil: Numerical Frameworks and Constitutive Models 500
Sport, Music, Identities 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2987900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2648877
关于积分的说明 7156743
捐赠科研通 2282921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1210390
版权声明 592429
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 591127