带空气狭缝倒置结构的脊型硫系光波导后向受激布里渊散射研究

作者：杨熙飞; 尚磊; 邹林儿^*; 沈云

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 1-20.

• 受激布里渊散射
• 硫系光波导
• 有效模场面积
• 光学损耗

受激布里渊散射效应具有光谱线宽窄、频率稳定和增益方向敏感等优点，常用于激光器，慢光产生和微波光子滤波器等。本文基于As2S3硫系玻璃、以SiO2为衬底设计了一种亚微米尺寸的带空气狭缝倒置结构脊型波导结构，具有高达8.22×104 W-1·m-1的后向受激布里渊散射增益系数。另外，还研究显示在该结构的同种光学和声学模式下，更小的声光场有效模场面积具有更高的后向受激布里渊散射增益系数。本文还分析了硫系玻璃的光学损耗对后向受激布里渊散射的影响，发现当波导长度超过最优值后，斯托克斯光波功率开始下降，而增大泵浦光功率不仅可以提高斯托克斯光波功率的极大值，同时还会增大波导长度的最优值；另外，计算得在所输入的泵浦光功率为20 mW时，受激布里渊散射增益达到100 dB波导长度仅需要2 cm，非常利于光子器件的片上集成。

• 单位
  南昌大学; 材料学院