基于双准连续域束缚态的无刻蚀铌酸锂增强和频产生
光学
2023-11-14 v2
摘要
非线性光源的小型化是集成光子平台的核心，推动了纳米尺度高效频率产生与混频的探索。在此探索中，高品质因子（）谐振介质纳米结构大有前景，因其通过与被选非线性材料重叠的谐振局域电磁场增强非线性效应。本文提出一种利用一维谐振光栅波导结构中双准连续域束缚态（准BICs）实现无刻蚀铌酸锂（LiNbO）增强和频产生（SFG）的方法。对应双准BICs的两个高-导模谐振分别由两束近红外输入光激发，产生强可见光SFG信号，转换效率高达（比同厚度LiNbO薄膜高五个数量级），半高全宽小于0.2 nm。SFG效率可通过调节光栅几何参数或选择输入光束偏振组合来调谐。此外，即使输入光束波长在宽光谱范围内调谐，通过选择性激发角度依赖的准BICs，生成的SFG信号可维持在固定波长且效率无明显损失。我们的结果提供了一种在易制备平台上高效频率转换的简洁而稳健范式，可应用于非线性光源与量子光子学。
引用
@article{arxiv.2305.18693,
title = {Enhanced sum-frequency generation from etchless lithium niobate empowered by dual quasi-bound states in the continuum},
author = {Siqi Feng and Tingting Liu and Wenya Chen and Feng Wu and Shuyuan Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.18693},
year = {2023}
}