InGaP是用于宽带,超高效非线性转换和纠光子生成的集成光子平台
Joshua Akin1,2, Yunlei Zhao1,2, Yuvraj Misra1,2
1Holonyak Micro and Nanotechnology Laboratory and Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, 61801, USA.
Light, science & applications
|October 14, 2024
概括
研究人员开发了一种化 (InGaP) 光子平台,用于高效的非线性光学. 这一突破使得超高效的第二和生成和量子技术的超明亮纠光子源成为可能.
科学领域:
- 光子学和光学工程. 光子学和光学工程.
- 量子光学和量子信息科学.
- 用于光学应用的材料科学.
背景情况:
- 非线性光学对于科学技术的进步至关重要.
- 非线性光学的进步依赖于开发具有增强光学非线性的材料.
- 电信C频段的现有技术在非线性光学效率方面存在局限性.
研究的目的:
- 为了演示一个化 (InGaP) 集成光子平台.
- 为了实现宽带和超高效的二级非线性光学效果.
- 开发一个超明亮的,宽带的时间能量纠光子源.
主要方法:
- 在InGaP纳米光子波导的制造.
- 在1.55μm的第二和生成 (SHG) 效率的表征.
- 时间能量纠的光子对的生成和分析.
主要成果:
- 实现了128,000%/W/cm2的正常化SHG效率,几乎比C频段的最先进状态高出两倍.
- 实现了一种超明亮的宽带纠光子源,其对生成速率为97 GHz/mW,带宽为115 nm.
- 对于纠的光子源,证明了高巧合与意外计数比率 (CAR>104) 和两光子干扰可见性 (>98%).
结论:
- InGaP平台为二级非线性光学提供了前所未有的效率.
- 开发的纠光子源适用于苛刻的量子应用.
- 这种InGaP非线性光子平台对量子网络,光学信号处理和非经典光源产生具有重大潜力.
