2500%/W 変換効率を持つ窒化アルミニウムマイクロリングにおける第二高調波生成

フォトニック集積回路は、古典的および量子フォトニック情報処理のための小型でスケーラブルなプラットフォームとして期待されています。第二次非線形性（χ(2)）は、第二高調波生成、自己パラメトリックダウンコンバージョン、光パラメトリック発振などの多くの重要なアプリケーションの基盤です。本研究では、二重共鳴窒化アルミニウムマイクロリング共振器における第二高調波生成の系統的な調査と最適化を示します。品質因子を最適化し、デュアルバンド動作のための結合条件を独立に設計し、熱調整によって位相整合条件を完璧に満たすことで、低ポンプ電力領域で2500%  W−1の第二高調波生成効率を実証します。我々の知る限り、これはすべての集積フォトニックプラットフォームの中で最先端の値です。また、ポンプ電力の減耗が無視できない高出力領域についても研究します。27 mWのポンプ電力で12%の変換効率が実現されます。我々の高効率第二高調波発生器は、可視光と赤外線システム間の統合周波数変換および周波数ロックを可能にし、我々のアプローチは他のフォトニックプラットフォームにも適用可能です。