二维材料:硅波导增强非线性效应

2017-10-20

Two-dimensional materials: silicon waveguide enhances nonlinear effects

Haitao Chen, Vincent Corboliou, Alexander S Solntsev, Duk-Yong Choi, Maria A Vincenti and et al.

Citation: Light: Science & Applications (2017) 6, e17060; doi:10.1038/lsa.2017.60
Published online 20 October 2017

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文章概要:二维材料:硅波导增强非线性效应

二维材料与硅波导的组合会使硅芯片具有期望的非线性光学效应。二维过渡金属二硫化物这种材料可表现出很大的二阶响应使其有望成为非线性光源,但材料的亚纳米厚度限制了它们与光的非线性相互作用长度。一个来自欧洲和澳大利亚的合作团队发现,顶部涂有一层二维过渡金属二硫化物MoSe2的硅波导会产生增强的二次谐波发生。这是因为硅波导模式的消逝场与MoSe2发生耦合作用,可以产生大的二阶非线性响应。计算结果表明通过长1 mm的波导获得的二次谐波信号比仅从顶部对单层MoSe2泵浦的信号高500 000倍。通过上述方法如波长转换、参数放大和纠缠光子的产生等其它非线性效应也是可能实现的。