绝缘体上异质集成砷化镓波导用于高效频率转换
光学
2018-05-30 v2 应用物理
摘要
非线性集成光子学的发展取得了巨大的科学进展。典型的例子包括微谐振器中的克尔频率梳生成，以及非线性光子波导中的超连续谱生成和频率转换。高转换效率对于非线性光学应用至关重要，其广泛方向包括高速光信号处理、计量学以及量子通信与计算。在这项工作中，我们展示了一种用于非线性光子学的绝缘体上砷化镓（GaAs）平台。GaAs具有最高的二阶和三阶非线性光学系数，使用二氧化硅包层可得到具有大折射率对比度和低传播损耗的波导，从而拓展非线性过程的设计空间。通过利用这些特性并发展GaAs纳米加工技术，我们报道了在2 μm基波波长下13000% W⁻¹cm⁻²的创纪录归一化二次谐波效率。该工作为高性能非线性光子集成电路（PICs）铺平了道路，其不仅可通过从根本上降低功耗和 footprint 将先进功能转移到实验室之外，还可实现未来的光源与探测器。
引用
@article{arxiv.1805.09379,
title = {Heterogeneously integrated GaAs waveguides on insulator for efficient frequency conversion},
author = {Lin Chang and Andreas Boes and Xiaowen Guo and Daryl T. Spencer and MJ. Kennedy and Jon D. Peters and Nicolas Volet and Jeff Chiles and Abijith Kowligy and Nima Nader and Daniel D. Hickstein and Eric J. Stanton and Scott A. Diddams and Scott B. Papp and John E. Bowers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09379},
year = {2018}
}