Nonlinear response of silicon photonic crystal microresonators excited via an integrated waveguide and fiber taper

通过集成波导和光纤锥激发的硅光子晶体微谐振器的非线性响应

引用

Barclay, P. E., Srinivasan, K., & Painter, O. (2005). 通过集成波导和光纤锥激发的硅光子晶体微谐振器的非线性响应。《光学快报》，13(3)，801–820。

关键词

  • 硅光子晶体谐振腔
  • 光纤
  • 锥形标准单模
  • 高Q值
  • 超小模式体积
  • 非线性吸收
  • 非线性色散
  • 光子晶体微腔
  • 集成波导
  • 光纤锥
  • 光学双稳态
  • 自由载流子寿命
  • 光子晶体波导 (PCWG)
  • 双光子吸收
  • 自由载流子吸收
  • 克尔效应
  • 热色散

简介

作者展示了一种在锥形标准单模光纤和高Q值、超小模式体积的硅光子晶体谐振腔之间高效传输光的技术。该技术利用高效的腔体输入和输出通道来研究光子晶体腔的稳态非线性吸收和色散。

摘要

Paul E. Barclay、Kartik Srinivasan 和 Oskar Painter 于《光学快讯》（2005 年）上发表的文章“通过集成波导和光纤锥激发的硅光子晶体微谐振器的非线性响应”研究了一种使用锥形光纤将光耦合进出高 Q 值硅光子晶体 (PC) 腔的有效方法。该方法实现了 44% 的光纤到腔耦合效率。随后，作者利用该技术研究了 PC 腔的非线性光学特性，观察到低输入功率下的光学双稳态，并推断出较短的自由载流子寿命，这可能是由于腔内的表面效应引起的。

这种高效的耦合方法利用光子晶体波导 (PCWG) 将光纤锥连接到 PC 腔。 PCWG 的设计使其基模与 PC 腔的基模空间匹配，并与光纤锥相位匹配，从而实现高效的光传输。为了研究 PC 腔的非线性响应，作者改变了 PCWG 的输入功率，并测量了由此产生的谐振特性变化。这些测量表明，虽然系统中存在双光子吸收，但决定 PC 腔非线性行为的主要是该过程产生的自由载流子及其由此产生的吸收和色散。

来源：https://www.semanticscholar.org/reader/256decfbd68d8563804f77c5246c090ec2838de3

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