在涂覆高非线性TeO2的CMOS兼容薄Si3N4波导中实现倍频程跨越超连续谱生成
光学
2023-09-18 v1
摘要
超连续谱生成（SCG）是一种重要的非线性光学过程，为众多应用提供宽带光源，其中氮化硅（Si3N4）已成为领先的片上平台。为实现适用于宽带SCG的合适群速度色散与高限制，所用Si3N4波导层通常较厚（>~700 nm），除非采用专门工艺步骤，否则会导致高应力与裂纹。在此，我们报道了在更薄的中等限制400 nm Si3N4平台上，利用高非线性氧化碲（TeO2）涂层实现高效的倍频程跨越SCG。使用中心波长1565 nm的100 fs激光，在258 W低峰值功率下实现了倍频程跨越超连续谱。我们的数值模拟与实验结果吻合良好，显示用TeO2薄膜涂覆Si3N4波导时其非线性参数提升2.5倍。本工作展示了通过有效色散工程与增强非线性，在CMOS兼容混合TeO2-Si3N4波导中实现高效SCG，并为在单一硅光子芯片上单片集成非线性、线性及有源功能提供了一条可行途径。
引用
@article{arxiv.2309.08318,
title = {Octave-spanning supercontinuum generation in a CMOS-compatible thin Si3N4 waveguide coated with highly nonlinear TeO2},
author = {Hamidu M. Mbonde and Neetesh Singh and Bruno L. Segat Frare and Milan Sinobad and Pooya Torab Ahmadi and Batoul Hashemi and Dawson. B. Bonneville and Peter Mascher and Franz X. Kaertner and Jonathan D. B. Bradley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08318},
year = {2023}
}
备注
4 pages, 3 figures