SiN波导中通过全光诱导准相位匹配实现二次谐波产生的大幅增强
光学
2018-02-07 v1
摘要
具有高效二阶非线性的集成波导对于获得紧凑且低功耗的光信号处理器件至关重要。氮化硅（SiN）已在利用由波导设计定义的模间相位匹配的谐振结构和单通器件中展示了二次谐波产生（SHG）能力。铌酸锂允许使用周期极化波导来补偿相位失配，但后者不可重构且仍难以与SiN或硅（Si）电路集成。在此，我们展示了SiN波导中SHG的全光增强超过30 dB。我们证明瓦级激光引起波导二阶磁化率的周期性改变。所产生的二阶非线性光栅具有允许泵浦与SH模式之间准相位匹配（QPM）的周期。此外，改变泵浦波长或偏振会更新该周期，从而放宽由波导几何施加的相位匹配约束。我们展示该光栅被长期写入波导中，并估计其二阶非线性量级为0.3 pm/V，同时达到最大转换效率（CE）为1.8×10^{-6} W^{-1} cm^{-2}。
引用
@article{arxiv.1701.03005,
title = {Large second harmonic generation enhancement in SiN waveguides by all-optically induced quasi phase matching},
author = {Adrien Billat and Davide Grassani and Martin H. P. Pfeiffer and Svyatoslav Kharitonov and Tobias J. Kippenberg and Camille-Sophie Brès},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03005},
year = {2018}
}