2D 石墨氧化物膜涂覆 SiN 波导中的超连续谱生成

我们在集成化硅氮 (Si3N4) 波导中引入高度非线性 2D 石墨氧化物 (GO) 膜，实验性地演示了增强的超连续谱生成 (SCG)。通过使用无迁移且分层涂覆的方法实现了 2D GO 膜的芯片集成，并可对其厚度进行精确控制。通过在光子集成芯片的上层硅氧化物 cladding 中开窗来实现膜的长度和涂覆位置控制。对不同波导几何结构和 GO 膜厚度的制造器件进行详细的 SCG 测量，并与无 GO 的器件进行比较。结果表明，对于集成化器件，超过 1000 W 的超高峰值功率下的超短光脉冲的谱宽显著增宽，相对于无 GO 的器件实现了最高 2.4 倍的谱带提升。我们还通过拟合实验结果提供了关于 GO 膜厚度、涂覆长度、涂覆位置以及波导几何结构对 SCG 影响的理论分析，显示还有相当大的提升空间。该工作为通过在功能 2D 材料中集成来提高光子集成器件的 SCG 性能开辟了一条有前景的新道路。