Tuning the resonances of high q-factor whispering gallery mode resonators for optoelectronic applications

Yüksek ışık-madde etkileşimine izin verdikleri için, optik rezonatörler, fotonik ve optoelektronikte kullanım için gelecek vaadeden yapılardır. Yüksek kalite faktörüne sahip mikrorezonatörlerin kullanılması ile, verimli ışık kaynakları, ışık dönüştürücü ve modülatörleri, ve çok duyarlı algılayıcıların geliştirilmesi mümkündür. Optik rezonatörler, fotonik araştırmalarında kullanılıyor olsa da, bazı engeller sebebi ile ticari uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmamaktadır. Bu engellerden biri, toroid rezonatörlerin üretiminde kullanılan metodların günümüzdeki teknik kısıtlamalarıdır. Yüzey gerilimi ile üretilmiş rezonatörlerin yapılması oldukça zaman alan bir süreçtir. Bu tip rezonatörlerin toplu olarak üretimi için yeni bir metod önerilmiştir. Sabit hizalı bir lazer yerine, tarama şablonlu bir lazer kullanılarak farklı geometrilerde rezonatörler toplu olarak ısıtılıp yeniden şekillendirilmiştir. Bu şekilde eliptik ve parkur şekilli rezonatörler elde edildiği gibi, 10^6 yüksek kalite faktörlü toroid rezonatörler de elde edilmiştir. Toroid rezonatörlerin yaygın bir şekilde kullanılmasının önünde duran bir diğer engel de, bu yapıların üretim sürecinden kaynaklı hatalara karşı oldukça hassas olmasıdır. Planlanan parametrelerden herhangi bir sapma durumunda, rezonant modları istenilenden farklı rezonatörlerin elde edilmesi ile sonuçlanır. Üretim sonrası rezonant modların kalıcı olarak ayarlanması için bir yöntem önerilmiştir. Silika toroid rezonatörler, 5 nm ve 10 nm olmak üzere iki farklı kalınlıkta Ge2Sb2Te5 tabakası ile kaplanmıştır. Kaplı rezonatörlerin resonant modları, önerilen yöntem ile, kalıcı olarak ayarlanmıştır.