纳米厚SiO₂通道

模场面积缩百倍

一种五层混合等离子体波导，将OAM模场面积缩小两个数量级，为高密度OAM光子集成提供关键构件。

Zhang, Zhishen · Xiaobo, Heng · Gao, Shuai · Zhang, Li · 76720744 · Weicheng, Chen · 甘久林

Chinese Optics Letters 2025

参数信息

模场面积缩小倍数

100

品质因数

88

耦合器占位面积

0.68 × 5.7 μm²

技术优势

模场面积缩百倍

五层圆柱波导将OAM光场限制在纳米级SiO₂通道中，模式面积比传统大模场波导小两个数量级。

品质因数高达88

在实现亚波长束缚的同时保持较低损耗，品质因数达到88，高于已知的OAM波导设计。

耦合器小至0.68×5.7 μm²

基于该波导设计的OAM耦合器占位面积仅0.68 μm × 5.7 μm，是目前报道的最小尺寸。

应用场景

• 光子集成：波导模场面积缩小两个数量级，可将OAM器件与光子芯片高密度集成。
• 光通信：支持OAM模式传输，可利用轨道角动量增加光通信复用通道数。
• OAM光传输：在亚波长尺度实现OAM模式低损耗传输，可用于高密度OAM光子回路。