用于获取红外波段的氮化硅光子晶体微环中的克尔光学参量振荡

连续波光学参量振荡（OPO）为获取 2 $\mu$m 至 5 $\mu$m 之间的中红外波长提供了一种灵活途径，但尚未集成到硅纳米光子学中。通常，克尔 OPO 使用单一横向模式族用于泵浦、信号和闲频模式，并依赖微妙的平衡来实现泵浦附近的正常（但接近零）色散以及相位和频率匹配所需的高阶色散。在集成光子学平台中，这种方法导致两个主要问题。首先，色散对几何结构非常敏感，因此微小的制造误差可能产生很大影响。其次，该器件易受泵浦附近竞争非线性过程的影响。在本文中，我们提出了一种解决这两个问题的红外 OPO 灵活方案，即使用氮化硅光子晶体微环（PhCR）。PhCR 带隙产生的频率偏移实现了原本被禁止的 OPO。我们报道了在 2 $\mu$m 波段高达 (1.2 $\pm$ 0.1)$\times$10$^6$ 的本征光学品质因子，并使用 PhCR 环演示了阈值功率为滴入腔内的 (90 $\pm$ 20) mW 的 OPO，泵浦波长为 1998~nm，信号和闲频波长分别为 1937 nm 和 2063 nm。我们进一步讨论了如何扩展中红外中的 OPO 光谱覆盖。这些结果确立了 PhCR OPO 作为红外集成激光源的一条有前景的路线。