Generación de segundo armónico de alta depleción de bomba utilizando guías de onda de niobato de litio de película...

Área de la Ciencia:

• Óptica no lineal integrada
• Fotónica
• Ciencia de materiales

Sus antecedentes:

• El niobato de litio de película delgada (TFLN) ofrece fuertes propiedades no lineales para la óptica integrada.
• La ingeniería de dominio en TFLN es crucial para el cuasi-acoplamiento de fase en procesos no lineales.
• Los dispositivos anteriores lograron altas eficiencias normalizadas por longitud, pero carecían de conversión de energía absoluta debido a límites de fabricación.

Objetivo del estudio:

• Lograr una conversión de energía no lineal efectiva en chip en dispositivos TFLN.
• Superar las limitaciones de fabricación que dificultan la conversión de energía absoluta.
• Desarrollar guías de onda TFLN de alta calidad y baja pérdida con ingeniería de dominio y longitudes de interacción largas.

Principales métodos:

• Se utilizó el recorte de haz de iones (IBT) para una fabricación precisa.
• Se implementó un flujo de trabajo de grabado previo al polarizado.
• Se fabricaron guías de onda TFLN de baja pérdida y con ingeniería de dominio con longitudes de interacción extendidas.

Principales resultados:

• Se demostró una eficiencia general de generación de segundo armónico (SHG) de 2590 %/W.
• Se logró una alta depleción de bomba del 85,7 % en operación de onda continua.
• Se confirmó una fuerte conversión de energía no lineal a través de caracterización experimental.

Conclusiones:

• Las guías de onda TFLN desarrolladas permiten una conversión de energía no lineal eficiente en chip.
• Estos avances abordan la necesidad de conversión de energía absoluta en aplicaciones prácticas.
• Los resultados tienen potencial para avances en la conversión de frecuencia clásica y cuántica y la generación de luz cuántica.