集成硫系微谐振器中的孤子微梳
光学
2023-03-10 v1
摘要
光子集成微梳已在光通信、微波合成和光学计量中实现了先进应用，其本质是在腔增强非线性过程中展现出光耗散孤子模式。微梳最具决定性的因素在于光子材料平台，其中对具有高非线性且能够进行高质量芯片集成的材料有着高度需求。在这项工作中，我们提出了一种自主开发的硫系玻璃 Ge25Sb10S65（GeSbS），用于非线性光子集成和耗散孤子微梳产生。与当前的集成非线性平台相比，GeSbS 具有从可见光到 11 μm 区域更宽的透明窗口、更强的非线性以及更低的热光系数，并且在制造上与 CMOS 兼容。在该平台上，我们实现了品质因数（Q）高于 2×10^6 的芯片集成光学微谐振器，并进行了光刻控制的色散工程。特别地，我们展示了在单一微谐振器中，在其不同色散 regime 下分离的基本偏振模族中产生了亮孤子微梳和暗脉冲梳。总体泵浦功率处于十毫瓦量级，由微谐振器的高 Q 因子和高材料非线性共同决定。我们的结果可能为非线光子学领域贡献一种替代性材料平台，用于高度紧凑和高强度的非线性相互作用；同时在应用方面，有助于低工作功率下孤子微梳的发展，而这是单片集成光学频率梳潜在所需的。
引用
@article{arxiv.2202.05992,
title = {Soliton Microcombs in Integrated Chalcogenide Microresonators},
author = {Di Xia and Zelin Yang and Pingyang Zeng and Bin Zhang and Jiayue Wu and Zifu Wang and Jiaxin Zhao and Mingqi Gao and Yufei Huang and Jianteng Huang and Liyang Luo and Dong Liu and Shuixian Yang and Hairun Guo and Zhaohui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05992},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 5 figures