半导体纳米线中的低功率连续波二次谐波产生
光学
2018-08-15 v1
摘要
半导体纳米线（NW）因其纳米级横向限制和强光-物质相互作用，在实现各种片上非线性光学器件方面具有前景。然而，由于光与纳米尺寸线的耦合较差，通常需要高强度脉冲泵浦激光来利用其光学非线性。在此，我们通过将 AlGaAs 纳米线与硅平面光子晶体腔集成，展示了微瓦级连续波光泵浦的二次谐波产生（SHG）。亚波长尺度上极端局域的腔模有效增强了光-纳米线耦合。即使使用泵浦功率低至约 3 μW 的连续波激光激发，也能获得强 SHG，且腔增强因子估计约为 150。此外，在集成器件中，纳米线的 SHG 比硅 slab 中的三次谐波产生强两个数量级以上，尽管纳米线仅耦合了不到 1% 的腔模。这种显著降低的纳米线非线性频率转换功率需求将推动基于纳米线的非线性光学构建模块，特别是在芯片集成相干光源、纠缠光子对和信号处理器件中。
引用
@article{arxiv.1808.04654,
title = {Low-power continuous-wave second harmonic generation in semiconductor nanowires},
author = {Qingchen Yuan and Liang Fang and He Yang and Xuetao Gan and Vladislav Khayrudinov and Harri Lipsanen and Zhipei Sun and Jianlin Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.04654},
year = {2018}
}