反向极化双层晶体薄膜纳米光子波导中的超高效率二次谐波产生
光学
2021-09-01 v3 应用物理
摘要
二次谐波产生（SHG）作为最重要的χ(2)非线性光学过程之一，在广泛的光学和光子学应用中起着关键作用。设计各种精巧方案以实现高效SHG，已成为非线性光学领域一个长期且具有挑战性的课题。尽管基于双折射相位匹配和准相位匹配的SHG取得了诸多成功，但迄今为止，在强光约束结构中用于SHG的模态相位匹配（MPM）仍处于起步阶段。在此，我们提出了一种新方案，通过使用由两层内部极化方向相反的键合铌酸锂（LiNbO3）薄膜构成的纳米光子波导，经由MPM实现高效SHG。在这种基于绝缘体上铌酸锂的双层脊形波导中，在1574.6 nm光激发下，我们实验观测到了787.3 nm的SHG，其转换效率高达5,540% /W/cm/cm。这项工作推进了我们对模态相位匹配SHG及其他二阶光学非线性过程的理解，为在片上平台开发高性能非线性光子器件提供了额外策略。
引用
@article{arxiv.2108.11047,
title = {Ultrahigh-Efficiency Second Harmonic Generation in a Reverse-Polarization Dual-Layer Crystalline Thin Film Nanophotonic Waveguide},
author = {Lei Wang and XiuQuan Zhang and Feng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.11047},
year = {2021}
}
备注
We have missed some discussions