Simulation and fabrication of slow light suspended air-bridge AlGaAs photonic crystal waveguide
Notice bibliographique
Résumé
Photonic crystals can exhibit interesting optical properties such as peculiar dispersion, small group velocity, negative refraction and diffraction. Group velocity engineering in a certain wavelength range allows for enhanced nonlinear optical interactions, while higher light confinement achievable in photonic crystal waveguides leads to a reduced footprint for integrated photonic components. Silicon-based photonic crystals are relatively well studied,<sup>1–3</sup> however, they are not suitable for a monolithic integration with active devices. <sup>III-V</sup> semiconductors exhibit light-emitting properties, large Kerr nonlinearity and negligible two-photon absorption in the telecommunication regime, and therefore are more suitable for frequency conversion, all-optical signal processing, laser absorption spectroscopy and microcomb generation for correlation spectroscopy applications. In this work, we theoretically investigate the design and fabrication of photonic crystal waveguides based on an airbridge Al<sub>0.18</sub>Ga<sub>0.82</sub> slab for frequency conversion using FWM. We demonstrate a suspended Al0.18Ga0.82 layer fabricated by HF-controlled wet etching of an AlGaAs heterostructure, which selectively etched top and bottom claddings of higher aluminum concentration AlGaAs leaving behind the core suspended in air. We show, by simulations, that the group-index values of 25 over a bandwidth of 22 nm around 1590 nm in a dispersion-engineered W1 photonic crystal defect waveguide are possible enabling this device to operate in the slow-light regime where we also demonstrate a phase mismatch of nearly zero. Future designs can be optimized for longer wavelengths in the mid-infrared (MIR) as a promising platform to realize compact, slow-light enhanced integrated photonic components for sensing and wavelength conversion, thanks to the low propagation loss of AlGaAs in the MIR regime.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».