Generación de luz de infrarrojo medio en un microdisco de niobato de litio sin ninguna estructura de polado periódico

Área de la Ciencia:

• Fotónica
• Óptica No Lineal
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Los resonadores de galería de susurros (WGR) permiten la oscilación paramétrica óptica (OPO) de bajo umbral.
• El polado periódico del niobato de litio (LN) permite la sintonización de la longitud de onda, pero aumenta la complejidad de la fabricación.
• Los métodos existentes para OPO basados en LN requieren pasos de polado adicionales, lo que aumenta el tiempo de producción.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la salida láser de infrarrojo medio (MIR) de un microdisco de niobato de litio sin el uso de estructuras de polado.
• Lograr una conversión no lineal eficiente en un proceso de fabricación simplificado.
• Presentar un método viable para producir fuentes de luz MIR compactas basadas en LN.

Principales métodos:

• Utilización de la coincidencia de fase modal y de Tipo I en un microdisco de niobato de litio.
• Fabricación de un microdisco resonador con un factor Q alto.
• Caracterización de las longitudes de onda idler generadas y la eficiencia de conversión no lineal.

Principales resultados:

• Se logró un factor Q de 1.23 × 10⁶ en el resonador de microdisco.
• Se generaron longitudes de onda idler de hasta 4101 nm.
• Se obtuvo una eficiencia de conversión no lineal de aproximadamente 4.2% sin polado.

Conclusiones:

• El método propuesto permite la generación eficiente de láseres MIR a partir de microdiscos de LN sin polado.
• Este enfoque simplifica significativamente el flujo de trabajo de fabricación de dispositivos ópticos basados en LN.
• Los resultados ofrecen una solución práctica para el desarrollo de fuentes de luz MIR compactas y eficientes.