【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅基光电子学领域，特别涉及一种可重构且双向增强的法诺谐振器。
技术介绍
1、光学共振中一个特殊的现象是法诺共振，通常发生在离散局部态与连续态相互耦合干涉时，此时典型的洛伦兹对称谱线将被打破。法诺共振谱线具有明显的非对称性，往往表现出非常陡峭的形状，谱线的功率最高点与最低点间波长差极小，即谱线斜率非常大。正是由于法诺共振谱线的陡峭特性，其极具潜力被应用于超低功耗光开关、高灵敏的光传感、微波频率实时监测、光学时域微分等众多场景中。
2、近年来，基于光子晶体、等离子体纳米结构、狭缝波导、光栅辅助型微环、级联微环等多种结构的法诺共振现象已均有报道。然而，这些法诺谐振器的共振谱线均无法实现精确调控和调节，且诸如光子晶体等结构的制作工艺复杂，很难形成品质因子很高的谐振腔，从而很难形成斜率较大的陡峭谱线。因此，如何实现法诺共振谱线的精细调控和可重构，如何在单一器件内提供多向增强的法诺共振谱线，对研究并提升法诺共振器的性能至关重要，也是当前学术界和业界的研究热点。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种可重构且双向增强的法诺谐振器，能够实现法诺共振谱线的精细调控和可重构，在单一器件里提供双向增强的法诺共振谱线。
2、本专利技术实施例提供一种可重构且双向增强的法诺谐振器，包括：第一传输波导、一分二耦合器、内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器、第二传输波导、第三传输波导以及波导上热电极，波导上热电极布置在第三传输波导上方；第一传输波导、第二传输波导、第三传输波
3、根据本专利技术的实施例，在正向传输的情况下：第一传输波导被配置为输入片外光信号；一分二耦合器被配置为将片外光信号分束为第一光信号和第二光信号；波导上热电极被配置为对第二光信号进行相位调节，得到第三光信号；内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器被配置为对第一光信号和第三光信号进行法诺共振，得到第一路法诺共振谱线和第二路法诺共振谱线；第二传输波导被配置为输出第一路法诺共振谱线；第三传输波导被配置为输出第二路法诺共振谱线；在逆向传输的情况下：第二传输波导或第三传输波导被配置为输入片外光信号；内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器被配置为对片外光信号进行法诺共振，得到为第四光信号和第五光信号；波导上热电极被配置为对第五光信号进行相位调节，得到第六光信号；一分二耦合器被配置为将第四光信号和第六光信号合束，得到第三路法诺共振谱线；第一传输波导被配置为输出第三路法诺共振谱线。
4、根据本专利技术的实施例，内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器包括：环形波导、环上热电极和马赫增德尔干涉仪；环上热电极布置在环形波导上方；马赫增德尔干涉仪内嵌在环形波导中与环形波导相连；环形波导被配置为实现光场谐振以及在双光束干涉下实现法诺共振；环上热电极被配置为改变内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器的谐振波长位置；马赫增德尔干涉仪被配置为光场谐振及法诺共振状态的开启或关闭。
5、根据本专利技术的实施例，马赫增德尔干涉仪包含两个波导耦合区、马赫增德尔干涉仪双臂和马赫增德尔干涉仪臂上热电极，马赫增德尔干涉仪臂上热电极布置在马赫增德尔干涉仪臂的上方；两个波导耦合区被配置为光场传播中的倏逝波耦合；马赫增德尔干涉仪双臂被配置为光场传播；马赫增德尔干涉仪臂上热电极被配置为与波导上热电极联合调控法诺共振谱线的消光比、斜率和形状中的至少之一，法诺共振谱线包括第一路法诺共振谱线、第二路法诺共振谱线或第三路法诺共振谱线。
6、根据本专利技术的实施例，马赫增德尔干涉仪双臂由两个等长波导构成，马赫增德尔干涉仪臂上热电极布置在其中一根波导上方。
7、根据本专利技术的实施例，可重构且双向增强的法诺谐振器的制备基于硅、二氧化硅或氮化硅作为芯层材料。
8、根据本专利技术的实施例，第一传输波导、第二传输波导、第三传输波导能够与光栅耦合器或端面耦合器相连；片上的光信号能够通过光栅耦合器或者端面耦合器耦合进入第一传输波导或第二传输波导或第三传输波导中。
9、本专利技术实施例还提供一种光电子器件，包括如上述所述的可重构且双向增强的法诺谐振器。
10、根据本专利技术实施例提供的可重构且双向增强的法诺谐振器，至少能够实现以下技术效果：
11、基于内嵌马赫增德尔干涉仪的微环谐振器构建一种可重构且双向增强的法诺谐振器，能够通过对热电极组合调控实现法诺共振谱线的精细调控。同时，无论从正传输方向输入光信号或逆传输方向输入光信号，该法诺谐振器均能实现形状和参数可调的法诺共振谱，增加法诺共振器件的可重构维度，并能提供双向增强的法诺共振谱，从而能广泛应被配置为光开关、光传感、微波频率监测、光学时域微分等各类场景中，具有重要的应用价值。
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1.一种可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，在正向传输的情况下：
3.根据权利要求1或2所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器(3)包括：
4.根据权利要求3所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述马赫增德尔干涉仪(9)包含两个波导耦合区(10)、马赫增德尔干涉仪双臂(11)和马赫增德尔干涉仪臂上热电极(12)，所述马赫增德尔干涉仪臂上热电极(12)布置在马赫增德尔干涉仪臂(11)的上方；
5.根据权利要求4所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述马赫增德尔干涉仪双臂(11)由两个等长波导构成，所述马赫增德尔干涉仪臂上热电极(12)布置在其中一根波导上方。
6.根据权利要求1所述的重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述可重构且双向增强的法诺谐振器的制备基于硅、二氧化硅或氮化硅作为芯层材料。
7.根据权利要求2所述的重构且双向增强的法诺谐振器，其特征
8.一种光电子器件，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的可重构且双向增强的法诺谐振器。
...【技术特征摘要】
1.一种可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，在正向传输的情况下：
3.根据权利要求1或2所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述内嵌马赫增德尔干涉仪的上下话路微环谐振器(3)包括：
4.根据权利要求3所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述马赫增德尔干涉仪(9)包含两个波导耦合区(10)、马赫增德尔干涉仪双臂(11)和马赫增德尔干涉仪臂上热电极(12)，所述马赫增德尔干涉仪臂上热电极(12)布置在马赫增德尔干涉仪臂(11)的上方；
5.根据权利要求4所述的可重构且双向增强的法诺谐振器，其特征在于，所述马赫增德尔干...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈蓓，刘宇，李明，祝宁华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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