光学学报
光學學報
광학학보
ACTA OPTICA SINICA
2009年
2期
506-510
,共5页
石建平%董可秀%黄圆%杨书容%陈旭南
石建平%董可秀%黃圓%楊書容%陳旭南
석건평%동가수%황원%양서용%진욱남
非线性光学%二次谐波产生%有限时域差分法%光子晶体波导
非線性光學%二次諧波產生%有限時域差分法%光子晶體波導
비선성광학%이차해파산생%유한시역차분법%광자정체파도
硅材料是半导体微细加工工艺中的常用材料,属于m3m对称点群,通常无法实现二次谐波产生,导致光子系统芯片中的非线性组件集成困难.提出一种在硅材料中可以实现二次谐波产生光子晶体波导结构.首先给出该波导结构的组成及其基本原理,然后讨论谐波产生的计算模型和计算方法,最后给出针对10.6 μm波长而设计的全硅二维光子晶体波导具体结构参数,以有限时域差分算法为基础,计算分析了谐波产生情况.研究结果表明:该结构利用光子晶体带隙边缘效应增强了硅材料的电四极极化强度从而实现二次谐波产生,在完全相位匹配条件下,当抽运波强度为1.3 MW/mm2时,转换效率为0.2%.最后,对影响谐波转换效率的因素进行了初步分析.
硅材料是半導體微細加工工藝中的常用材料,屬于m3m對稱點群,通常無法實現二次諧波產生,導緻光子繫統芯片中的非線性組件集成睏難.提齣一種在硅材料中可以實現二次諧波產生光子晶體波導結構.首先給齣該波導結構的組成及其基本原理,然後討論諧波產生的計算模型和計算方法,最後給齣針對10.6 μm波長而設計的全硅二維光子晶體波導具體結構參數,以有限時域差分算法為基礎,計算分析瞭諧波產生情況.研究結果錶明:該結構利用光子晶體帶隙邊緣效應增彊瞭硅材料的電四極極化彊度從而實現二次諧波產生,在完全相位匹配條件下,噹抽運波彊度為1.3 MW/mm2時,轉換效率為0.2%.最後,對影響諧波轉換效率的因素進行瞭初步分析.
규재료시반도체미세가공공예중적상용재료,속우m3m대칭점군,통상무법실현이차해파산생,도치광자계통심편중적비선성조건집성곤난.제출일충재규재료중가이실현이차해파산생광자정체파도결구.수선급출해파도결구적조성급기기본원리,연후토론해파산생적계산모형화계산방법,최후급출침대10.6 μm파장이설계적전규이유광자정체파도구체결구삼수,이유한시역차분산법위기출,계산분석료해파산생정황.연구결과표명:해결구이용광자정체대극변연효응증강료규재료적전사겁겁화강도종이실현이차해파산생,재완전상위필배조건하,당추운파강도위1.3 MW/mm2시,전환효솔위0.2%.최후,대영향해파전환효솔적인소진행료초보분석.
