在CMOS兼容的薄型Si₃N₄波导中生成八度跨度超连续波,其波导涂有高度非线性TeO₂

科学领域:

• 非线性光学是一种非线性光学.
• 材料科学是一种材料科学.
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 超连续生成 (SCG) 对宽带光源至关重要,化 (Si3N4) 波导是芯片上领先的平台.
• 厚厚的Si3N4波导 (>700nm) 通常是SCG所需的,但由于高应力和裂,可能会导致处理挑战.

研究的目的:

• 为了在较薄,中等限制的Si3N4平台上实现高效的SCG.
• 为了提高宽带SCG应用的非线性和分散性质.

主要方法:

• 使用较薄的400nm Si3N4波导平台.
• 在Si3N4波导上涂上高度非线性氧化 (TeO2) 涂层.
• 执行数值模拟以验证实验发现.

主要成果:

• 在258W的低峰功率下,从0.89到2.11μm实现了八度跨度的SCG.
• 使用TeO2涂层,非线性参数 (2.5 ± 0.5 W-1m-1) 增加了2.5倍.
• 数字模拟显示与实验结果有很好的一致性.

结论:

• 混合型TeO2-Si3N4波导通过分散工程和增强的非线性实现高效的SCG.
• 这种方法在单个光子芯片上为单体集成的非线性,线性和活性功能提供了一个有前途的途径.
• 使用更薄,CMOS兼容的波导克服了与更厚层相关的处理挑战.