研究目的
研究CMOS兼容的超富硅氮化物(USRN)波导中光脉冲的孤子效应时间压缩。
研究成果
该研究展示了在超短非线性响应(USRN)波导中实现光学脉冲的显著时间压缩，在低脉冲能量下达到了8.7倍的压缩系数。数值计算结果证实了这一发现，突出了波导的大非线性和可忽略的双光子吸收是关键因素。未来优化有望提高压缩系数和脉冲质量。
研究不足
在高输入脉冲能量下脉冲基座的存在以及波导的传播损耗（3 dB/cm）可能会限制压缩过程的质量因数和能量效率。
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CMOS兼容的超富硅氮化物波导中的孤子效应光脉冲压缩
DOI：10.1063/1.5113758
期刊：APL Photonics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
光学孤子的形成源于传播介质中色散特性和非线性特性的共同作用。支持光学孤子的芯片级器件通过高场限制和灵活的色散工程调控，相比光纤同类器件具有更小的尺寸和更低的工作功率。高阶孤子在传播过程中会周期性演化，并在每个孤子周期起始阶段经历时间压缩。这一现象可实现光脉冲的强时间压缩。本文在兼容CMOS的超富硅氮化物(USRN)波导上实现了孤子效应的光脉冲时间压缩。我们采用仅约16皮焦的低脉冲能量，实现了2皮秒光脉冲8.7倍的压缩比，这是迄今在集成光子波导上实现的最大压缩比。通过非线性薛定谔方程的数值计算证实，这种强时间压缩效应源于USRN波导在1550纳米波长处的高非线性特性和可忽略的双光子吸收。
作者：
Ju Won Choi，Byoung-Uk Sohn，George F. R. Chen，Doris K. T. Ng，Dawn T. H. Tan
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