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利用非线性效应产生四波混频的熊猫谐振器结构

DOI：10.1016/j.ijleo.2018.11.129 期刊：Optik 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 有限差分时域（FDTD）模拟已用于建模改进型熊猫结构微环谐振器中的非线性光学相互作用。通过提出采用硅材料和非线性材料（χ2）构建的熊猫结构模型，四波混频效应的产生成为可能。由于泵浦光与信号光这两个输入波在微环谐振器内的非线性相互作用，结果显示产生了包含泵浦波、信号波和转换波的三个峰值。当采用硅作为芯层波导时，会出现谐振干涉现象，在输出端口的drop端口获得了高达3.87×103的高Q值谐振频率。与非硅材料相比，非线性材料展现出更优的功率传输性能。在展示四波混频效应的结果中，转换波的功率低于信号波和泵浦波。
作者： V. Arthi，Iraj S Amiri，M.M Ariannejad，P Yupapin，S. Praveen Chakkravarthy，M.S. Mani Rajan
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

使用硅和非线性材料（χ2）构建改进型微环谐振器（熊猫结构），通过非线性光学相互作用产生四波混频效应。

研究成果

改进的微环谐振器（熊猫结构）通过非线性光学相互作用成功产生了四波混频，其非线性材料展现出比硅更优的功率转换性能。该研究突出了其在高速通信和传感器中的潜在应用，使用非线性材料时测得9884.3飞秒的时间延迟。

研究不足

该研究的局限性在于时域有限差分（FDTD）技术的高计算消耗，尤其是针对三维非线性色散谐振器的情况。实际应用可能受到非线性材料对输入模式分布及波导与环之间间隙区域中传播场的敏感性的制约。

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