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Ridge Resonance in Silicon Photonics Harnessing Bound States in the Continuum
Laser & Photonics Reviews ( IF 9.8 ) Pub Date : 2019-09-10 , DOI: 10.1002/lpor.201900035 Thach Giang Nguyen 1 , Guanghui Ren 1 , Steffen Schoenhardt 1 , Markus Knoerzer 1 , Andreas Boes 1 , Arnan Mitchell 1
Laser & Photonics Reviews ( IF 9.8 ) Pub Date : 2019-09-10 , DOI: 10.1002/lpor.201900035 Thach Giang Nguyen 1 , Guanghui Ren 1 , Steffen Schoenhardt 1 , Markus Knoerzer 1 , Andreas Boes 1 , Arnan Mitchell 1
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The theoretical analysis and experimental demonstration of a waveguide resonator are presented based on bound states in the continuum in an integrated photonic chip platform. The continuum has the form of a collimated beam of light which is confined vertically in a transverse electric (TE) mode of a silicon slab. The bound state is a discrete transverse‐magnetic (TM)‐like mode of a ridge on the silicon slab. The coupling between the slab and ridge modes results in a single sharp resonance at the wavelength where they phase match. This phenomenon is experimentally demonstrated on a silicon photonic chip using foundry‐compatible parameters and it is interfaced on‐chip to standard single‐mode silicon nanowire waveguides. The fabricated chip exhibits a single sharp resonance near 1550 nm with a line width of a few nanometers, an extinction ratio of 25 dB, and a thermal stability of 19.5 pm °C−1. It is believed that the demonstration of a resonance operating near a bound state in the continuum realized using guided wave components will form the basis of a new approach to on‐chip wavelength filtering and sensing applications.
中文翻译：
利用连续态中束缚态的硅光子学中的脊共振。
在集成光子芯片平台中，基于连续状态中的束缚态，给出了波导谐振器的理论分析和实验演示。该连续体具有准直光束的形式，该准直光束被垂直地限制在硅平板的横向电（TE）模式中。束缚态是硅平板上脊的离散的横向磁（TM）状模式。平板模式和脊模式之间的耦合在它们相位匹配的波长处导致单个尖锐谐振。使用代工厂兼容的参数在硅光子芯片上通过实验证明了这种现象，并将该现象在芯片上与标准单模硅纳米线波导接口。制成的芯片在1550 nm附近表现出单个尖锐共振，线宽为几纳米，消光比为25 dB，热稳定性为19.5 pm°C -1。可以相信，在使用导波分量实现的连续谱中，在接近约束状态的共振的演示将构成片上波长滤波和传感应用新方法的基础。
更新日期：2019-09-10
中文翻译：
利用连续态中束缚态的硅光子学中的脊共振。
在集成光子芯片平台中，基于连续状态中的束缚态，给出了波导谐振器的理论分析和实验演示。该连续体具有准直光束的形式，该准直光束被垂直地限制在硅平板的横向电（TE）模式中。束缚态是硅平板上脊的离散的横向磁（TM）状模式。平板模式和脊模式之间的耦合在它们相位匹配的波长处导致单个尖锐谐振。使用代工厂兼容的参数在硅光子芯片上通过实验证明了这种现象，并将该现象在芯片上与标准单模硅纳米线波导接口。制成的芯片在1550 nm附近表现出单个尖锐共振，线宽为几纳米，消光比为25 dB，热稳定性为19.5 pm°C -1。可以相信，在使用导波分量实现的连续谱中，在接近约束状态的共振的演示将构成片上波长滤波和传感应用新方法的基础。
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