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摘要:薄膜硅锂(TFLN)光子学的最新进展导致了新一代的高性能电磁设备,包括调节器,频率梳子和微波炉到光传感器。然而,依赖于全光非线性的TFLN基于TFLN的设备受到了准阶段匹配(QPM)的敏感性的限制,该设备通过铁电极通过制造公差实现。在这里,我们提出了一个可扩展的制造工艺,旨在改善TFLN中光频率混合器的波长 - 准确性。与常规的极前蚀刻方法相反,我们首先定义了TFLN中的波导,然后执行铁电孔。此序列允许在波导定义之前和之后进行精确的计量学,以完全捕获几何缺陷。系统误差也可以通过测量设备的子集进行校准,以填充QPM设计,以在晶圆上剩余的设备。使用这种方法,我们制造了大量的第二次谐波生成设备,旨在生成737 nm的光,其中73%的靶标在目标波长的5 nm之内。此外,我们还通过覆层沉积展示了设备的热点调整和修剪,前者将约96%的测试设备带到了目标波长。我们的技术使集成量子频转换器,光子对源和光学参数放大器的快速增长,从而促进基于TFLN的非线性频率混合器集成到更复杂和功能性光子系统中。
Niobate已在光电子中被商业使用。它特别有利,因为其高二阶非线性和宽阔的透明度窗口从近紫外线延伸到中期。1,2,3得益于最近的微加工的最新进展,薄膜硅锂(TFLN)现在可以直接以硅盒顶部的波导形式进行图案,从而在整个设备中实现了强烈的引导光。4,5据报道,在最新设备中,图案化的TFLN波导中的传播损失小于<0.1dB/cm。6,7,8除了其电形性能,第二阶和三阶的高非线性,以及低损失的结合,还承诺了能够提供高效率非线性频率产生的优质光子积分电路(PIC)平台。在这项工作中,在TFLN波导中研究了二阶三波混合过程,尤其是第二次谐波产生(SHG)及其在制造波动方面的公差边缘。
