AlGaAs-on-insulator 微谐振腔中的超高效频率梳生成
光学
2020-04-22 v1 应用物理
摘要
非线性光学的最新进展革新了集成光子学领域，为广泛的新应用提供了片上解决方案。当前最先进的集成非线性光子器件主要基于介电材料平台，如 Si3N4 与 SiO2。尽管半导体材料具有更高的非线性系数并便于有源集成，但过去其波导损耗较高，阻碍了片上高效非线性过程的实现。在此我们挑战这一现状，展示了具有反常色散且品质（Q）因子超过 1.5*10^6 的超低热损耗 AlGaAs-on-insulator（AlGaAsOI）平台。如此高的品质因子，结合高非线性系数与小模体积，使我们展示了对于自由光谱范围（FSR）为 1 THz 的谐振腔创纪录的低 Kerr 频率梳生成阈值 ~36 uW，较先前半导体平台降低约 100 倍。在低于最先进介电微梳阈值功率的泵浦功率下已生成跨度 >250 nm 的频率梳。还首次从 AlGaAs 谐振腔观察到孤子步跃迁。该工作是迈向超高效半导体基非线性光子学的重要一步，并将在不久的将来实现完全集成的非线性光子集成电路（PICs）。
引用
@article{arxiv.1909.09778,
title = {Ultra-efficient frequency comb generation in AlGaAs-on-insulator microresonators},
author = {Lin Chang and Weiqiang Xie and Haowen Shu and Qifan Yang and Boqiang Shen and Andreas Boes and Jon D. Peters and Warren Jin and Songtao Liu and Gregory Moille and Su-Peng Yu and Xingjun Wang and Kartik Srinivasan and Scott B. Papp and Kerry Vahala and John E. Bowers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09778},
year = {2020}
}