集成二维氧化石墨烯薄膜的氮化硅波导中增强的自相位调制
光学
2022-06-01 v1
摘要
我们通过实验演示了集成二维氧化石墨烯（GO）薄膜的氮化硅（Si3N4）波导中增强的自相位调制（SPM）。GO薄膜采用基于溶液、无转移的涂覆方法集成到Si3N4波导上，可实现膜厚的精确控制。使用皮秒和飞秒光脉冲进行了详细的SPM测量。由于GO的高克尔非线性，混合波导相比未涂覆波导显示出显著改善的频谱展宽，对于具有2层GO的器件实现了高达约3.4的展宽因子。通过将实验结果与理论拟合，我们得到波导非线性参数提高了高达18.4倍，且GO的克尔系数（n2）比Si3N4高约5个数量级。最后，我们对GO薄膜长度、涂覆位置及其可饱和吸收对SPM性能的影响进行了理论分析。这些结果验证了片上集成二维GO薄膜以增强Si3N4器件非线性光学性能的有效性。
引用
@article{arxiv.2205.15817,
title = {Enhanced self-phase modulation in silicon nitride waveguides integrated with 2D graphene oxide films},
author = {Yuning Zhang and Jiayang Wu and Yunyi Yang and Yang Qu and Houssein El Dirani and Romain Crochemore and Corrado Sciancalepore and Pierre Demongodin and Christian Grillet and Christelle Monat and Baohua Jia and David J. Moss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15817},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 9 figures, 63 references. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2205.06942