芯片上毫瓷级宽带共振频率倍频

微型腔体是提高二阶非线性光学过程效率的强大工具，例如二次谐波发生，可在连续光谱带宽之间实现相干桥接。然而，色散限制如相位匹配和双共振条件至今仅限于窄带运行。本工作通过一种新型集成器件克服了这些限制，实现了宽带共振频率倍频。该器件中，泵光和二次谐波的共振增强分别在两个独立且线性无耦合的微环腔体中实现，每个腔体调整以针对各自光谱带。两个微型腔体独立设计与调谐，却共享一个常规相位匹配带宽超过 200 nm 的非线性耦合区域，通过在其上刻录光致 $\chi^{(2)}$ 衍射 grating 实现。该系统不仅便于分离两个微型腔体的设计参数，还可通过电气方式重新配置双共振条件，通过光学方式重新配置相位匹配条件。我们演示了在整个通信带上实现毫瓷级可寻址二次谐波发生，然后将器件配置为内部产生并上转换带宽超过 100 nm 的 Kerr 频率 comb，上转换功率可达 10 mW。