铌酸锂波导中 Pockels 效应诱导的强 Kerr 非线性

多年来，人们对铌酸锂中 Kerr 非线性的利用进行了广泛研究。然而，由于材料固有的低三阶非线性系数，Kerr 非线性在波导中的实际应用一直受到限制。在此，我们展示了一项重大进展：在周期性极化薄膜铌酸锂波导中演示了 Pockels 效应诱导的强 Kerr 非线性。实验观察到了有效四波混频（FWM）和级联有效 FWM 过程。诱导的 FWM 过程实现了 -8.5 dBm 的显著最大输出功率，跨越超过 116.8 nm 的波长光谱。分析表明，诱导的有效 Kerr 非线性表现出 $2.9\times 10^{-15} m^{2}W^{-1}$ 的巨大有效非线性折射率，相对于本征值对应于 $1.6\times 10^{4}$ 的有效非线性折射率增强因子。此外，波长转换实验展示了在宽带射频谱上的平坦光-光响应，证实了片上有效 FWM 转换后信号完整性得到良好保持。因此，所展示的高效宽带 Pockels 效应诱导有效 Kerr 非线性为光谱学、参量放大、量子关联研究和波长转换技术等不同领域的新应用铺平了道路。