Tunability-selective lithium niobate light modulators via high-Q resonant metasurface

铌酸锂 消光比 谐振器 光学 材料科学 调制(音乐) 功勋 光调制器 光电子学 调幅 频率调制 带宽(计算) 物理 相位调制 电信 波长 计算机科学 声学 相位噪声
作者
Xiaoshan Liu,Guolan Fu,Shimei Song,Yikun Huang,Mulin Liu,Guiqiang Liu,Zhengqi Liu
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:49 (6): 1536-1536 被引量:1
标识
DOI:10.1364/ol.513631
摘要

Herein, we propose and demonstrate an efficient light modulator by intercalating the nonlinear thin film into the optical resonator cavities, which introduce the ultra-sharp resonances and simultaneously lead to the spatially overlapped optical field between the nonlinear material and the resonators. Differential field intensity distributions in the geometrical perturbation-assisted optical resonator make the high quality-factor resonant modes and strong field confinement. Multiple channel light modulation is achieved in such layered system, which enables the capability for tunability-selective modulation. The maximal modulation tunability is up to 1.968 nm/V, and the figure of merit (FOM) reaches 65.6 V −1 , showing orders of magnitude larger than that of the previous state-of-the-art modulators. The electrical switch voltage is down to 0.015 V, the maximal switching ratio is 833%, and the extinction ratio is also up to 9.70 dB. These features confirm the realization of high-performance modulation and hold potential for applications in switches, communication and information, augmented and virtual reality, etc.
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