氮化硅微谐振器中光学可重构准相位匹配

       在芯片上演示有效的参数频率转换一直是集成光子的主要目标之一。特别是，在集成器件中引入二阶非线性(χ(2))可以提供一种提高转换效率(CE)的方法，并在相关计量、量子光子和光通信的应用中增加功能。准相位匹配一直是非线性光子学中广泛使用的一种方法，可以实现有效的参数频率转换，如二次谐波产生。然而，在硅光子学中，由于最适合于光子集成的材料缺乏二阶磁化率(χ(2))，实现动量守恒的方法有限，因此这项任务仍然具有挑战性。

       近日，来自瑞士STI-IEM光子系统实验室(PHOSL)的Edgars Nitiss等人介绍了在大半径氮化硅微谐振器中实现的光学可重构准相位匹配，其芯片上产生的二次谐波功率高达12.5-mW，转换效率为47.6% W−1。最重要的是，他们表明，这种全光极化可以发生不受多模相位匹配的约束，导致广泛可调谐的二次谐波产生。他们通过对χ(2)光栅结构在微谐振腔内的双光子成像，以及在全光极化过程中对泵浦和二次谐波模共振的原位跟踪，证实了这一现象。这些结果明确地建立了光电效应，负责全光极化，可以克服相位失配约束，甚至在谐振系统中也可以克服。相关研究工作发表在《Nature Photonics》上。（詹若男）

       文章链接：Edgars Nitiss et al. Optically reconfigurable quasi-phase-matching in silicon nitride microresonators. Nat. Photon. (2022) https:/ / doi.org/10.1038/ s41566-021-00925-5