受激布里淵散射效應(yīng)在實(shí)現(xiàn)高分辨率、高靈敏度的應(yīng)力與溫度傳感、可變光學(xué)延遲線、微波光子學(xué)和全光信號(hào)處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前前向受激布里淵散射效應(yīng)主要在光子晶體光纖中實(shí)現(xiàn)，這需要較長的聲光相互作用距離以及較大的注入功率。為了實(shí)現(xiàn)片上的前向受激布里淵散射效應(yīng)，就需要對(duì)波導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)以增強(qiáng)光場和聲場之間的相互作用，減小波導(dǎo)長度，降低泵浦功率。

武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室光電子器件與集成功能實(shí)驗(yàn)室孫軍強(qiáng)教授帶領(lǐng)博士生張芮聞等人利用混合聲光波導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)了片上的前向受激布里淵散射。通過理論仿真他們分析了不同結(jié)構(gòu)的混合波導(dǎo)中的聲光相互作用過程，優(yōu)化波導(dǎo)設(shè)計(jì)以增強(qiáng)前向布里淵效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中測得的布里淵頻移達(dá)到了2.425 GHz，相應(yīng)的Q值為1100。該混合聲光波導(dǎo)由兩種材料構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光場和聲場的獨(dú)立控制，具有良好的調(diào)諧性。這種結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用在全光信號(hào)過程中。

2016年6月13日，該研究成果“Analysis of acousto-optic interaction based on forward stimulated Brillouin scattering in hybrid phononic-photonic waveguides”發(fā)表在OSA旗下期刊Optics Express(Vol.24, no.12, PP.13051-13059, 2016)雜志。該項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金(61377074)的資助。

圖(a) 多縱模激光注入波導(dǎo)前測得的拍頻信號(hào);(b) 多縱模激光注入波導(dǎo)后測得的拍頻信號(hào)(沒有泵浦光);(c) 多縱模激光注入波導(dǎo)后測得的拍頻信號(hào)(有泵浦光);(d) 泵浦光和Stokes光的拍頻信號(hào)。

來源：武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室