分布したナノメカニクスを通した遍歴光子の時間スペクトル成形

効率の良い光の位相操作は、多くの先進フォトニクスの応用の基礎である。しかし、コンパクトで広帯域かつ深い光の位相制御の研究は、集積フォトニクスに利用できる光学材料の非線形性が有限なため、妨げられてきた。今回我々は、分散型ナノメカニクスに基づいて、光の深い位相操作とコヒーレントな時間スペクトル制御を行う、動的に駆動するフォトニック構造を提案する。我々は、定常的な機械振動と遍歴型の光場の間の擬似位相整合した相互作用を実験的に実証し、この相互作用を使って、21.6πを超える位相変調深度に相当する1.15 THz（160本の線）を超えるオンチップ変調周波数コムを生成した。さらに、機械振動によって誘起される光時間レンズ効果が実現され、70倍以上の光パルス圧縮が生じて、最小パルス幅1.02 psが得られた。この高い効率と汎用性によって、こうした機械的に駆動される動的なフォトニック構造が、損失のない非相反性、周波数分割光通信、光周波数コム分割などの複雑な光学制御方式を実現するのに理想的になる。