Ta_2O_5 波导中低能量、八度跨越的超continuum 生成：面向光学相干测量

集成光子平台上的超continuum 生成 (SCG) 是开发下一代芯片级精密光谱和测量系统的关键技术。虽然硅 (Si) 和硅氮化物 ($Si_3N_4$) 平台已取得显著进展，但它们常受制于二色散吸收 (TPA) 或中等非线性系数，导致能源效率与带宽之间需权衡。钽五氧化物 ($Ta_2O_5$) 具备高非线性性和宽带隙，成为理想候选材料；然而，现有实现仍面临高泵浪能耗的挑战。本文报道了经 Damascene 工艺制备的低损耗 $Ta_2O_5$ 集成波导，使其仅需 92.9 pJ（60 fs，1550 nm）即可产生两八度跨越的光谱。值得注意的是，其峰值功率仅为 1.36 kW，约为当前领先水平宽带光源能量的数量级。此外，在最大泵浪能量下，光谱覆盖从 450 nm 到 3400 nm，跨越近三八度。结合数值仿真，我们分析了孤立子裂解的动力学。进一步地，使用该光源构建的米勒森干涉仪系统表现卓越，不仅实现微米级轴向分辨率，还达到了 6 dB 灵敏度滚降长度 3.1 mm。这种卓越的滚降性能结合 346 nm 的位移测量灵敏度，凸显了 $Ta_2O_5$ 平台在生物医学成像和精密测量中的巨大潜力。