基于 MgO 掺杂 z 切薄膜氮化锂纳米光子波尖的芯片级 f-2f 干涉
光学
2026-04-27 v1
摘要
nanophotonic 超透明譜生成為 chip-based f-2f 干涉提供了實用的途徑，利用 chi(2) 和 chi(3) nonliearity 的共存。儘管在 conventional uniform waveguides 中，第二谐波生成(SHG)的相位匹配帶寬在本質上較窄，限制了 heterodyne beating 的 spectral overlap factor，但本文引入了由 MgO 掺杂的 z 切薄膜氮化锂製造的 periodically-tapered nanophotonic waveguides，以實現能效和 fabrication-robust 的 f-2f 操作。通過 in 逐漸變化波尖寬度 within 支持 concurrent dispersive wave(DW)發射和 SHG 的雙相位匹配窗口，我們常態實現了 SHG 與 DW 成分之間的寬廣 spectral overlap。這一能力使得在 uniform-waveguide 方法所需的更高脈衝能量下，仍能可靠地檢測 carrier-envelope offset frequency(fceo)。我們進一步開發了一個可靠運行於溫度波動下的緊湊波尖模組， capable 與 500 MHz 的高重複率 mode-locked 激光器接口， enable 在信噪比達 48 dB 的條件下檢測和 phase lock fceo。結果凸顯了 nanophotonic 芯片在發展緊湊、可部署於現場的 frequency comb 系統方面的潛力。
引用
@article{arxiv.2604.22399,
title = {Chip-based f-2f interferometry in periodically tapered lithium niobate nanophotonic waveguides},
author = {Xinyan Chi and Ruoao Yang and Zhiyuan Li and Tuo Liu and Haoxuan Zhang and Biyan Zhan and Xianwen Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22399},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 5 figures