反向设计的碳化量子和非线性光子学
Joshua Yang1, Melissa A Guidry1, Daniil M Lukin1
1E.L. Ginzton Laboratory, Stanford University, Stanford, CA, USA.
Light, science & applications
|August 22, 2023
概括
反向设计使得在碳化纳米光子腔中能够产生新的非线性光. 这一突破允许精确控制分散,实现高效的第二级和第三级非线性过程.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 非线性光学是非线性光学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 反向设计通过自动化复杂结构的创建,改变了光子学.
- 它在非线性光子学中的应用仍然有限,这对开发先进的光学功能构成了挑战.
研究的目的:
- 在碳化纳米光子腔中使用反向设计演示量子和经典非线性光生成.
- 为了实现超低的反射损失和目标异常分散,用于光学参数振荡.
- 通过控制相匹配条件的分散来实现第二级和第三级非线性光产生.
主要方法:
- 利用反向设计来创建碳化纳米光子Fabry-Pérot腔.
- 工程异常分散,以满足非线性过程的特定相匹配条件.
- 用于非线性光生成的制造和特征装置,包括二次和三次效应.
主要成果:
- 在反向设计的空洞中实现了超低的反射损失.
- 通过准异常分散,成功证明了光学参数振荡.
- 实现了第二级和第三级非线性光生成,将刺激的参数过程扩展到可见光谱中.
结论:
- 反向设计是优化非线性光学设备的强大工具.
- 碳化是用于非线性光子学应用的高效材料.
- 这项工作确立了计算优化作为非线性光生成的可行方法.
