Inverse-Designed Lithium Niobate Nanophotonics

铌酸锂 光子学 纳米光子学 计算机科学 光学工程 波导管 多路复用 多路复用器 电子工程 光电子学 材料科学 光学 电信 物理 工程类
作者
Chengfei Shang,Jingwei Yang,Alec M. Hammond,Zhaoxi Chen,Mo Chen,Zin Lin,Steven G. Johnson,Cheng Wang
出处
期刊:ACS Photonics [American Chemical Society]
被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsphotonics.3c00040
摘要

Lithium niobate-on-insulator (LNOI) is an emerging photonic platform that exhibits favorable material properties (such as low optical loss, strong nonlinearities, and stability) and enables large-scale integration with stronger optical confinement, showing promise for future optical networks, quantum processors, and nonlinear optical systems. However, while photonics engineering has entered the era of automated “inverse design” via optimization in recent years, the design of LNOI integrated photonic devices still mostly relies on intuitive models and inefficient parameter sweeps, limiting the accessible parameter space, performance, and functionality. Here, we implement a 3D gradient-based inverse-design model tailored for topology optimization based on the LNOI platform, which not only could efficiently search a large parameter space, but also takes into account practical fabrication constraints, including minimum feature sizes and etched sidewall angles. We experimentally demonstrate a spatial-mode multiplexer, a waveguide crossing, and a compact waveguide bend, all with low insertion losses, tiny footprints, and excellent agreement between simulation and experimental results. The devices, together with the design methodology, represent a crucial step toward the variety of advanced device functionalities needed in future LNOI photonics and could provide compact and cost-effective solutions for future optical links, quantum technologies, and nonlinear optics.
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
1秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
5秒前
荔枝要吃冰的完成签到,获得积分20
5秒前
迷路采珊发布了新的文献求助10
6秒前
叉叉完成签到 ,获得积分10
7秒前
dkxy完成签到,获得积分10
8秒前
wxwx发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
123455发布了新的文献求助10
10秒前
李健的粉丝团团长应助BK采纳,获得10
10秒前
leyellows完成签到 ,获得积分10
10秒前
Fung完成签到,获得积分10
12秒前
peanut发布了新的文献求助10
13秒前
满天星完成签到,获得积分10
14秒前
酸菜炖粉条完成签到,获得积分10
15秒前
薛雯发布了新的文献求助10
15秒前
嘟噜完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
123456完成签到,获得积分10
17秒前
852应助木子采纳,获得10
17秒前
可耐的发夹完成签到 ,获得积分10
18秒前
BK完成签到,获得积分20
18秒前
温柔寄文发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
123完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
任性的金毛完成签到,获得积分20
24秒前
谨慎不二发布了新的文献求助50
25秒前
hb完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
ever完成签到,获得积分20
27秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3135055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786055
关于积分的说明 7774839
捐赠科研通 2441865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298217
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625108
版权声明 600825