نيتريد الألمنيوم كمواد بصرية غير خطية لتوليد مجموعة الترددات على الرقاقة وتحويل التردد

الملخص تم استخدام عدد من المواد العازلة لتوليد مجموعة الترددات على الرقاقة. تعتبر المواد العازلة القائمة على السيليكون، مثل ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) ونيتريد السيليكون (SiN)، جذابة بشكل خاص بسبب انخفاض خسائرها البصرية وبلوغها مستوى متقدم في تقنيات النانو. توفر تأثير غير خطي من الدرجة الثالثة (χ (3))، لكن تأثير باكلز من الدرجة الثانية (χ (2)) محدود. المواد التي تمتلك كلاً من χ (2) وχ (3) قوية مطلوبة لتمكين مجموعات الترددات المرجعية الذاتية والتحكم النشط في توليد المجموعة. في هذه المراجعة، نقدم مادة أخرى متوافقة مع CMOS، وهي نيتريد الألمنيوم (AlN)، التي تقدم كلاً من الغير خطية من الدرجة الثانية والثالثة. سيتم تقديم مراجعة لمزايا AlN كمادة بصرية خطية وغير خطية، وسنتناول تقنيات تصنيع موصلات AlN منخفضة الخسائر من المنطقة المرئية إلى منطقة الأشعة تحت الحمراء (IR). سنظهر بعد ذلك توليد مجموعة الترددات بما في ذلك مجموعات الترددات للأشعة تحت الحمراء والأحمر والأخضر في حلقات AlN الدقيقة عالية الجودة من إدخال ليزر IR أحادي الوضع من خلال الجمع بين غير خطية كير وباكلز. أخيراً، سيتم عرض سرعة التشغيل السريع لتبديل مجموعة الترددات باستخدام تأثير باكلز لنيتريد الألمنيوم، مما يزيد من تطبيقات مجموعة الترددات.