面向非线性近红外与近可见光子器件的高 Q 因子 AlN 微谐振器
光学
2026-01-07 v1
摘要
微谐振器的高 Q 因子对于非线性集成光子器件至关重要，因为许多非线性动力学对 Q 因子具有二次甚至三次依赖。AlN 的独特材料特性使其在微 comb 产生、拉曼激光和可见集成光子器件中不可替代。然而，AlN 的损耗水平落后于其他集成平台。通过优化制造工艺，我们实现了 AlN 微谐振器在近红外和近可见波段的纪录级 Q 因子，分别达到 和 。利用偏振模式相互作用创建异常色散，以支持明亮的 AlN Dirac 脉冲。对偏振相关光谱的测量揭示了 Dirac 脉冲的偏振混合。在具有正常色散的微谐振器中，观察到拉曼辅助四波混合（RFWM）以启动 platicon 形成，为生成正常色散微 comb 提供了一种方法。采用宽度可变波导设计，确保 780 nm 波导微谐振器的高效耦合与高 Q 因子。该微谐振器泵浦后在 820 nm 处产生近可见拉曼激光，基本 linewidth 小于 220 Hz。我们的工作通过提升 Q 因子并揭示 AlN 微谐振器中的非线性动力学，为集成 AlN 光子器件开辟了新机遇。
引用
@article{arxiv.2601.02842,
title = {High-Q AlN microresonators for nonlinear near-infrared and near-visible photonics},
author = {Yulei Ding and Yuming Huang and Zhongdong Yin and Yifei Wang and Kewei Liu and Yanan Guo and Liang Zhang and Qi Zhang and Jianchang Yan and Junxi Wang and Changxi Yang and Chengying Bao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02842},
year = {2026}
}