超宽带、低损耗波长合波器与滤波器:基于薄膜铌酸锂的新型设计与实验

铌酸锂薄膜(TFLN)已成为量子及经典应用领域大规模可编程光子集成电路的主流平台。随着电路复杂度提升,宽带泵浦场与信号场的低损耗路由传输变得至关重要。本研究通过闭式解析模型和实验验证,展示了工作在基频(FH,1550 nm)与二次谐波(SH,775 nm)波长的紧凑型、准绝热驱动优化波长合波器与滤波器。该团队的设计在基频波段90 nm带宽范围内实现低于0.06 dB的超低损耗,同时保持超过25 dB的消光比;在二次谐波波段45 nm带宽范围内损耗低于0.12 dB,消光比优于19 dB。基于300纳米TFLN平台制备的器件在1550-1600 nm波段附加损耗低于0.1 dB,其中1580 nm附近最低达0.04 dB,775 nm处仅为0.021 dB。结合片上量子态生成、低损耗干涉仪及探测技术的最新进展,这些成果为TFLN平台实现高保真度量子光子电路提供了关键支撑。

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提交arXiv: 2026-03-27 22:59

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