博覽：2015 Optica 缺陷組件抹凳，完美光學(xué)

正文

博覽：2015 Optica 缺陷組件伦腐，完美光學(xué)

技術(shù)背景：

在硅光子技術(shù)中使用馬赫-曾德爾干涉儀(Mach-Zehnder interferometer, MZI)可以實現(xiàn)給定維度的任意空間線性光學(xué)函數(shù)。

當(dāng)前不足：

如空間模式轉(zhuǎn)換器柏蘑、線性光學(xué)量子計算門以及用于通信和其它應(yīng)用的任意線性光學(xué)處理器這樣的光學(xué)函數(shù)幸冻，可以在硅光子技術(shù)中使用MZI網(wǎng)格(mesh)來實現(xiàn)，但性能受到不能實現(xiàn)理想的50：50分割的分束器的限制咳焚。 

文章創(chuàng)新點：

基于此洽损，美國斯坦福大學(xué)的David A. B. Miller提出了一種新的架構(gòu)和一種新穎的自我調(diào)整方法，可以自動補(bǔ)償從85∶15到15∶85之間由于不完美制造產(chǎn)生的非理想分光比革半，并能夠大規(guī)模制造用于各種復(fù)雜和精確線性光學(xué)函數(shù)碑定。

原理解析：

(1) 使用雙MZI結(jié)構(gòu)補(bǔ)償由于加工誤差引起的非理想50:50分束比(允許加工誤差范圍從85:15到15:85)流码。如圖1a，MZI塊包含了兩個名義上50:50分束比的分束器(由于制造誤差延刘，實際上比值有偏離)、移相器θ控制MZI的分束比碘赖、移相器?控制額外相位驾荣。通過使用如圖1b所示的附加MZI替代分束器(BSL和BSR模塊)，結(jié)合算法(作者提出的beam splitter 50:50 setup algorithm,BFSA),可以只依據(jù)z小或者z大化探測器DB和DR上的功率普泡，就可以無需校正任何組件播掷，實現(xiàn)BSL和BSR的50:50分束比。

(2) 使用一種MZI網(wǎng)格逐步配置算法(mesh 50:50 setup algorithm,MFSA),以設(shè)置網(wǎng)格中的所有MZI塊撼班，實現(xiàn)真實的網(wǎng)格歧匈。隨后使用自配置線性組件算法(self-configuring linear component algorithm)配置網(wǎng)格實現(xiàn)zui終所需函數(shù)。

參考文獻(xiàn)：David A. B. Miller, "Perfect optics with imperfect components," Optica 2, 747-750 (2015)

DOI：https://doi.org/10.1364/OPTICA.2.000747

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