基于芯片、覆盖 590 nm 至 1150 nm 的高效光学参量振荡器
光学
2024-06-12 v1
摘要
光学参量振荡器被广泛用于产生常规激光增益无法获得的相干光频率。然而，工作在可见光谱的基于芯片的参量振荡器其泵浦到信号的转换效率通常低于 0.1%。在此，我们展示了基于氮化硅光子学的高效光学参量振荡器，其覆盖 260 THz（1150 nm）至 510 THz（590 nm）的频率。在 385 THz（780 nm）附近泵浦氮化硅微环，产生单色信号波与闲频波，在该波长范围内具有前所未有的输出功率。我们估计片上输出功率（信号与闲频分别计）在 1 mW 至 5 mW 之间，转换效率可达约 15%。此性能提升源于我们开发的用于宽带近临界耦合的皮带波导，其利用了波导-谐振腔耦合速率与转换效率之间的基本联系。最后，我们发现模式竞争在高泵浦功率下降低转换效率，从而限制了可实现的最大输出功率。我们的工作证明，采用集成光子学构建的光学参量振荡器能够以高效率产生有用量的可见光。
引用
@article{arxiv.2208.07758,
title = {Efficient chip-based optical parametric oscillators from 590 nm to 1150 nm},
author = {Jordan R. Stone and Xiyuan Lu and Gregory Moille and Kartik Srinivasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07758},
year = {2024}
}