基于矩方法分析的非线性硅光子学
光学
2015-01-13 v1
摘要
我们将矩方法应用于存在双光子吸收、自由载流子色散和自由载流子吸收的硅波导中的非线性脉冲传播。得到了脉冲能量、时间位置、持续时间、频移和啁啾的演化方程。推导了自由载流子诱导的蓝移和加速度的解析表达式，并表明它们仅取决于脉冲峰值功率。重要的是，这些效应与时间持续时间无关。随后对矩方程进行数值求解，以快速估算硅光子学波导中的脉冲演化趋势。我们发现，在光子晶体波导中，群速度色散和自由载流子色散主导脉冲动力学；相比之下，在硅纳米线中，双光子吸收和自由载流子吸收主导时间动力学。据我们所知，这是首次利用矩方法简明地描绘硅光子学中的多光子和自由载流子效应。该处理方法和结论适用于任何由双光子吸收主导的半导体波导。
引用
@article{arxiv.1410.0421,
title = {Nonlinear silicon photonics analyzed with the moment method},
author = {Simon Lefrancois and Chad Husko and Andrea Blanco-Redondo and Benjamin J. Eggleton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.0421},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 8 figures