光子集成硫系微谐振腔中的受激拉曼激光

硫系玻璃（ChG）因其宽透明窗口、高非线性以及可直接在硅晶圆衬底上沉积和图案化的能力，成为集成非线性光子学中一种极具吸引力的材料。它在非晶材料中具有独特的拉曼效应。然而，在高质量且芯片集成的 ChG 微谐振腔中，拉曼激光的性能仍未得到探索。在此，我们基于自主开发的光子集成高 Q 值 ChG 微谐振腔，展示了一种工程化的拉曼激光动力学。凭借超过 10^6 的品质因子，我们在集成平面光子平台中实现了创纪录的低激光阈值 3.25 mW。我们观察并表征了单模拉曼激光和宽带拉曼-克尔光频梳，这取决于我们灵活光子平台的色散，并通过调节波导几何尺寸进行工程化。这种芯片级拉曼激光的可调谐性也通过调谐泵浦波长和芯片上的工作温度得到展示。这使得能够在 1615-1755 nm 范围内获得任意波长的单模激光。我们的结果可能有助于理解耗散和非线性微谐振腔中丰富的拉曼和克尔非线性相互作用，并在应用方面，可能为芯片级高效拉曼激光器铺平道路，这在红外光谱应用中非常需要。