可调谐耦合模色散补偿及其在片上共振四波混频中的应用
光学
2023-07-19 v2
摘要
我们提出并演示了局域模耦合作为一种可行的色散工程技术，用于实现相位匹配的共振四波混频（FWM）。我们展示了一种双腔共振结构，该结构利用三个共振之一处的耦合诱导频率分裂来补偿腔色散，从而实现相位匹配。耦合强度通过其中一个腔的热调谐进行控制，从而实现了对共振频率匹配的主动控制。在制造的硅微谐振器中，我们展示了种子 FWM 效率相较于未补偿状态提升了 8 dB。测得的四波混频在 3.334 THz（27 nm）的自由光谱范围（FSR）内具有 -37.9 dB 的峰值波长转换效率。得益于对色散的强力抵消，据我们所知，这是迄今为止在硅中演示 FWM 的最大 FSR。这种基于模耦合的主动色散补偿形式可有益于许多基于 FWM 的器件，包括波长转换器、参量放大器和广泛失谐的相关光子对源。除了补偿固有色散外，所提出的机制还可替代地用于原本无色散的谐振器中，以抵消 FWM 期间自相位调制和交叉相位调制对泵浦共振的失谐效应，从而解决宽带光频梳等光源性能中的一个基本问题。
引用
@article{arxiv.1406.2750,
title = {Tunable coupled-mode dispersion compensation and its application to on-chip resonant four-wave mixing},
author = {Cale M. Gentry and Xiaoge Zeng and Milos A. Popovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.2750},
year = {2023}
}