通过双层波导克服 SiN 非线性光子学中的应力限制
光学
2024-09-16 v1 应用物理
摘要
通过低压化学气相沉积 (LPCVD) 形成的氮化硅 (SiN) 因其低传播损耗和具有竞争力的非线性折射率，成为片上非线性光子学的理想材料平台。尽管如此，当沉积非线性色散工程所需的高厚度薄膜时，LPCVD SiN 由于薄膜应力而在可扩展性方面受到限制。这种应力进而导致薄膜开裂，使得在硅代工厂中集成此类薄膜具有挑战性。为了克服这一限制，我们提出了一种双层波导方案，由低应力、低折射率的 PECVD SiN 层覆盖在薄 LPCVD SiN 层上方组成。我们展示了在 1550nm 处的群速度色散调谐，无需担心薄膜开裂，同时实现了本征品质因数超过 100 万的低损耗谐振器。最后，我们利用双层波导谐振器演示了一种锁定的正常色散克尔频率梳，在 c 波段跨越 120nm，片上泵浦功率为 350mW。
引用
@article{arxiv.2409.08358,
title = {Overcoming stress limitations in SiN nonlinear photonics via a bilayer waveguide},
author = {Karl J. McNulty and Shriddha Chaitanya and Swarnava Sanyal and Andres Gil-Molina and Mateus Corato-Zanarella and Yoshitomo Okawachi and Alexander L. Gaeta and Michal Lipson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08358},
year = {2024}
}