高-Q薄膜锂氕石英盘中的可见Brillouin二次谐波微激光器
光学
2025-06-11 v1
摘要
短波长可见窄线宽激光器对于量子和原子应用至关重要，例如原子钟、量子计算、原子和分子光谱学以及量子传感。然而，这类激光器往往仅可在笨重的台式系统中获得，在集成光子平台上仍相对稀缺。本文报道了一种在直径117微米的薄膜锂氕微盘中通过色散工程实现的可见Brillouin二次谐波微激光器。凭借该薄膜锂氕微盘的4.0×10^6的超高 Q 因子和小模式体积，实现了强光-声子相互作用和高二阶非线性，演示了在1560 nm泵浦下产生10.17 GHz Brillouin 位移的窄线宽 Stokes Brillouin 挤荡 (SBL)，其短期窄线宽为254 Hz，阈值仅为1.81 mW。同时，还观察到SBL信号的有效二次谐波发生 (SHG) 在780 nm，归一化转换效率为3.61%/mW，这是由于同时满足窄线宽SBL及其SHG的相位匹配所致。这种集成超窄线宽可见波长Brillouin二次谐波激光器的演示为芯片级量子信息处理和精密测量开辟了新道路。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.08615,
title = {Visible Brillouin-quadratic microlaser in a high-Q thin-film lithium niobate microdisk},
author = {Xiaochao Luo and Chuntao Li and Xingzhao Huang and Jintian Lin and Renhong Gao and Yifei Yao and Yingnuo Qiu and Yixuan Yang and Lei Wang and Huakang Yu and Ya Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08615},
year = {2025}
}
备注
13 pages and 6 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2503.23706