面向二阶非线性光子学的相干光生伏特效应
光学
2022-11-29 v1
摘要
相干光生伏特效应在相干光束吸收干涉下产生电流，并允许写入空间电荷光栅，从而产生有效的二阶极化率()。所写入的光栅自动实现干涉光束间的准相位匹配。理论与实验研究多聚焦于二次谐波生成的简并情形，显示出显著的转换效率增强。然而，理论与实验间的联系尚未完全建立，致使针对给定材料平台的通用准则与可实现的转换效率仍不明确。本工作中，我们从理论上分析了光波导中相干光生伏特效应的唯象模型。我们的模型预言了非简并和频生成准相位匹配光栅的存在，并首次通过实验证实。此外，我们严格推导了相干光生伏特过程中空间电荷光栅写入的时间动力学。基于所建立的空间电荷光栅形成时间动力学理论方程，我们提取了实验平台化学计量氮化硅中支配该过程的材料参数。所得结果为比较不同平台的性能与潜力提供了基础。本工作不仅补充了相干光生伏特效应理论，也使我们能够识别写入光栅的关键参数与限制因素。
引用
@article{arxiv.2203.06980,
title = {Coherent Photogalvanic Effect for Second-Order Nonlinear Photonics},
author = {Ozan Yakar and Edgars Nitiss and Jianqi Hu and Camille-Sophie Brès},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06980},
year = {2022}
}