级联声光器件与回音壁模式微腔实现非对称传输.pdf

物理学报

Acta

Phys.

Sin.Vol.73,No.1(2024)014101

级联声光器件与回音壁模式微腔实现非对称传输*

1)1)1)1)1)†1)2)

吕宇曦

王晨

段添期

赵彤

常朋发

王安帮

1)

(太原理工大学电子信息与光学工程学院,

新型传感器与智能控制教育部(山西省)重点实验室,

太原030024)

2)

(广东工业大学信息工程学院,

广东省信息光子技术重点实验室,

广州510006)

(2023

年4

月23日收到;

2023

年9

月5日收到修改稿)

本文提出利用级联声光效应器和耦合回音壁模式微球腔的方案来实现非对称传输效果,

并进行理论和

实验验证.

实验中利用加热拉锥的方式制备了两段式光纤,

可同时实现声光效应的激发和回音壁模式的耦合.

利用光纤中声光效应将纤芯基模中的矢量模式转换到包层高阶模式,

由于基模中不同矢量模式转换包层模

式的矢量模式也不同,

从而产生类似双折射效果,

使输出的包层模式产生偏振变化.

而后通过耦合回音壁模

式微腔将包层模式转换回纤芯基模.

由于回音壁模式的偏振选择效果,

使得相反方向入射光能量具有不同的

透射特性,

其传输隔离度可达17

dB.

此外,

对两个方向传输的透射率随偏振角度变化进行测试,

测得声光效

应带来的偏振变化约为80°.

本文的非对称传输方案继承了声光器件响应迅速、调谐性良好的优势,

同时具有

全光纤结构和无工作阈值的特点,

在光开关、光隔离器等场景具有重要的应用潜力.

关键词：非对称传输,

声光效应,

回音壁模式微腔,

模式转换

PACS：41.20.Jb,

78.20.hb,

42.55.Sa,

42.81.QbDOI:10.7498/aps.73

现方法固有的复杂性使得这类方案在制造和校准

1

引言方面普遍存在挑战,

而且这些方案也存在着与当前

[7–10]

商用光纤通信网络兼容性的问题.

基于腔体中

光学非互易和非对称传输对于现代光通信系统非线性效应的非对称传输方案可设计成全光纤结

至关重要,

基于其实现的器件广泛应用于工业生产构,

且其所用的非线性状态可进行切换控制,

这极

[1–3]大程度地提升了器件的便捷性和兼容性.

但由于非

和科学研究中.

非对称传输虽然不能用于制备

[3,4]线性效应具有固定的激发阈值,

在实际使用中不仅

基于非互易原理才能实现的器件,

例如光隔离器.

但其在通信和信息处理的集成光子系统中仍具有对