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纳米光子锂酸锂中可调谐高效紫外光产生

光学 2023-10-16 v1 应用物理

摘要

片上紫外光源对于构建紧凑可扩展的原子钟、量子计算机和光谱仪极具意义;然而,适用于集成紫外光产生的材料平台很少。其中,薄膜锂酸锂因其可实现准相位匹配、光约束能力强及非线性特性而最具竞争力。本文中,我们在周期性极化锂酸锂纳米光子波导中实现了高效的(197 ±\pm 5 %/W/cm2^{2})UV-A光二次谐波产生。我们获得了30 μ\muW的片上紫外功率,展示了常见近红外激光二极管紧凑倍频的潜力。通过使用大截面波导(600 nm膜厚),我们实现了对制备误差的不敏感,并能以较长极化周期(>1.5 μ\mum)实现一阶准相位匹配。该器件还展示了利用温度实现的线性波长可调谐性。通过改变极化周期,我们实现了薄膜锂酸锂中通过倍频产生的最短报道波长(355 nm)。我们的结果为实现紫外片上光源与芯片级光子学开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.10234,
  title  = {Tunable and efficient ultraviolet generation in nanophotonic lithium niobate},
  author = {Emily Hwang and Nathan Harper and Ryoto Sekine and Luis Ledezma and Alireza Marandi and Scott K. Cushing},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10234},
  year   = {2023}
}