面向全集成氮化硅光子学的高性能激光器
光学
2022-01-05 v1 应用物理
摘要
具有超低光学损耗的氮化硅（SiN）波导实现了集成光子应用，包括低噪声、窄线宽激光器、芯片级非线性光子学以及微波光子学。激光器是 SiN 光子集成电路（PIC）的关键组件，但由于其与高折射率 III-V 增益材料的大失配，难以与低折射率 SiN 波导完全集成。近期多层异质集成的演示提供了一种实用方案，并实现了与 SiN 波导完全集成的第一代激光器。然而，在光子应用聚集的通信波长处，具有高器件良率和高输出功率的激光器仍然缺失，其受限于大的模式过渡损耗、未优化的腔设计以及复杂的制造工艺。在此，我们报道了通过 SiN 波导输出数十毫瓦、基础线宽亚 kHz 的 SiN 高性能激光器，解决了上述所有问题。我们还展示利用所开发的集成技术可实现赫兹级线宽激光器。这些激光器与高- SiN 谐振器一起，标志着迈向全集成低噪声氮化硅光子学平台的一个里程碑。该激光器应在 LIDAR、微波光子学以及相干光通信中找到潜在应用。
引用
@article{arxiv.2104.08414,
title = {High-performance lasers for fully integrated silicon nitride photonics},
author = {Chao Xiang and Joel Guo and Warren Jin and Jonathan Peters and Weiqiang Xie and Lin Chang and Boqiang Shen and Heming Wang and Qi-Fan Yang and Lue Wu and David Kinghorn and Mario Paniccia and Kerry J. Vahala and Paul A. Morton and John E. Bowers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.08414},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 3 figures