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硫系化合物 -PMMA 混合微线中高效宽带光学参量四波混频

光学 2015-06-04 v3

摘要

基于硫系化合物(ChGs)、硅(Si)和其他半导体等新型非线性材料的器件的最新发展,彻底改变了非线性光子学领域 [1,2,3]。在这些材料中观察到的非线性效应中,四波混频(FWM)是应用最广泛的过程,包括波长转换 [4]、光再生 [5,6]、光延迟 [7]、时域解复用 [8]、时间隐身 [9] 和负折射 [10]。尽管已在包括硫系化合物 [11,12,13,14]、硅 [15, 16]、铋 [17] 和二氧化硅 [18,19] 在内的多种介质中观察到 FWM,但人们仍在不断寻求能够实现高效宽带 FWM,同时具备紧凑性、低功耗以及与光纤兼容性的器件。在此,我们展示了长度为 10 cm 的聚合物包层硫系化合物(As2Se3)微线的制备,实现了由 FWM 主导的亚瓦级阈值(70-370 mW)波长转换,其 12 dB 带宽宽达 190 nm,转换效率高达 21 dB。与之前在锥形和微结构硫系化合物光纤中的演示 [11,13,14] 相比,这代表带宽增加了 3-30 倍,转换效率提高了 30-50 dB。这些特性结合低损耗(< 4 dB)、易于制造以及 As2Se3 从近红外到中红外区域(1-15 μm)的透明性 [20],使该器件成为激光器、光学仪器和光通信器件中有前景的基本构建模块。

关键词

引用

@article{arxiv.1202.2954,
  title  = {Efficient and broadband optical parametric four wave mixing in chalcogenide-PMMA hybrid microwires},
  author = {Raja Ahmad and Martin Rochette},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2954},
  year   = {2015}
}