在波导集成的Ge/SiGe量子洞中,在中红外频率下建模第二波生成
Optics express
|June 29, 2023
概括
这项研究探讨了 - 波导中的第二代,优化量子井密度以实现高效的中红外光转换. 高效的非线性光学信号生成是通过紧的光子设备实现的.
科学领域:
- 光子学和光学工程的工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 量子电子学 量子电子学
背景情况:
- 光子集成电路 (PIC) 为非线性光学应用提供了批量材料的替代方案.
- 不对称合量子井 (ACQW) 具有高的非线性灵敏度,但遭受显著的吸收.
- - (SiGe) 材料系统在技术上与中红外 (MIR) 应用有关.
研究的目的:
- 在p型Ge/SiGe ACQWs的Ge丰富波导中理论上研究第二子生成 (SHG) 效率.
- 分析相位不匹配,非线性合和吸收对SHG的影响.
- 确定最佳的量子井密度,以最大限度地提高实际传播长度的SHG效率.
主要方法:
- 在异构结构中非线性光学效应的理论建模.
- 在Ge/SiGe波导中分析相位不匹配和吸收权衡.
- 优化量子井密度,用于第二和生成.
主要成果:
- 确定了最佳的量子井密度,以平衡非线性合和吸收.
- 理论上证明的SHG转换效率大约为0.6%/W.
- 在只有几百微米长的波导中实现了高效的SHG.
结论:
- 波导中的Ge/SiGe ACQW是高效MIR非线性光学的一个可行的平台.
- 优化量子井密度对于最大限度地提高SHG性能至关重要.
- 紧的光子设备可以实现显著的非线性光学转换.


