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Tutorial: Membrane phononic integrated circuits
DOI:10.1063/5.0304976.png)
摘要
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声子电路由高张应力膜构成,提供了一系列理想特性,如高声学约束、可控非线性、低质量、紧凑的占地面积和易于制造。本教程介绍了一种系统的方法,用于在该平台上建模和设计声子集成电路,从声学约束、波传播和色散、机械和驱动非线性以及谐振器动力学开始。通过将光电子学中的耦合模理论应用于悬置膜,并使用多种数值技术(有限元建模、时域有限差分模拟和传递矩阵法)验证该理论,我们提供了一个综合框架,用于设计各种声子电路的基本模块。作为说明性示例,我们描述了基于渐逝波隧穿势垒实现的几种声学电路元件,包括谐振和非谐振可变比例功率分配器、模式转换器、模式(去)复用器和在线法布里-珀罗腔。这些基本模块为应用于传感、声学信号处理、高效能和抗辐射计算的声子集成电路奠定了基础。
Keyword:
COUPLED-MODE THEORY
SILICON-NITRIDE FILMS
ACOUSTIC-WAVES
NANOMECHANICAL RESONATORS
DYNAMIC-RANGE
LOGIC GATES
FREQUENCY
NONLINEARITY
PHOTONICS
CAVITY

