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薄膜锂硼酸盐圆形布拉格纳米腔中第二谐波产生的增强

光学 2024-07-12 v2

摘要

二阶非线性性质引发许多独特的物理现象,例如第二谐波产生(SHG),在基础科学和各种应用中发挥重要作用。锂硼酸盐是目前最广泛使用的非线性晶体之一,具有强烈的二阶非线性效应和电光特性。然而,其适度的折射率和刻蚀侧壁角度限制了其将光聚焦到纳米尺度的能力, restricting其在纳米光子学中的应用。本文利用由二阶圆形布拉格光栅形成的纳米腔,支持共振性Anapole模态,以实现薄膜锂硼酸盐中高度增强的SHG。CBG纳米腔在泵浦强度为1.91.9 MW/cm2\mathrm{MW/cm^2}时实现了纪录级的归一化转换效率1.21×102cm2/GW1.21\times10^{-2}\mathrm{cm^2/GW}。实现了相对于TFLN的42,000倍的SHG增强。此外,我们还展示了在椭圆形布拉格纳米腔中实现的s 偏振和p偏振独立的SHG。该工作可激发对TFLN上纳米尺度非线性光学以及其他新型光子平台的研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.02214,
  title  = {Enhanced Second-Harmonic Generation in Thin-Film Lithium Niobate Circular Bragg Nanocavity},
  author = {Zengya Li and Zhuoran Hu and Xiaona Ye and Zhengyang Mao and Juan Feng and Hao Li and Shijie Liu and Bo Wang and Yuanlin Zheng and Xianfeng Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02214},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 5 figures