基于光子晶体谐振腔中光学参量振荡的可调谐激光器
光学
2022-06-23 v1
摘要
通过设计获取激光波长，尤其是借助集成光子学，对于推进如光钟和量子信息系统等量子传感器以及开拓光通信中的机遇至关重要。半导体激光增益提供了典范的效率和集成度，但仅限于已开发的波段。另一方面，非线性光学需要对相位匹配的控制，但将泵浦激光非线性转换至设计波长的原理是可扩展的。我们报道了利用光子晶体谐振腔（PhCR）的光学参量振荡（OPO）的多样化定制来实现激光波长获取。通过控制 PhCR 的带隙，我们以 1550 nm 泵浦实现了 1234-2093 nm 范围内的 OPO 生成，以 1064 nm 泵浦实现了 1016-1110 nm 范围内的生成。此外，我们的可调谐激光平台提供 >10% 的泵浦到边带转换效率，以及在整个输出范围内可忽略的附加光频噪声。从激光设计到非线性动力学仿真，我们采用 Lugiato-Lefever 框架预测系统特性，包括 PhCR 中的双向 OPO 生成以及与我们的观测一致的转换效率。我们的实验通过 PhCR OPO 设计引入了可调谐激光器，为集成光子学提供了关键功能。
引用
@article{arxiv.2206.10760,
title = {Tunable lasers with optical-parametric oscillation in photonic-crystal resonators},
author = {Jennifer A. Black and Grant Brodnik and Haixin Liu and Su-Peng Yu and David R. Carlson and Jizhao Zang and Travis C. Briles and Scott B. Papp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10760},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 5 figures