Publication

Linearly uncoupled resonators for ultrabroadband resonant frequency doubling on chip

2026

Résumé

Microresonators serve as powerful platforms for enhancing second-order nonlinear optical interactions, such as second-harmonic generation. Nevertheless, their performance has traditionally been limited by dispersion-related constraints, including phase-matching and doubly resonant conditions, which restrict operation to narrow bandwidths. In this work, we overcome these limitations by demonstrating ultrabroadband resonant frequency doubling in a novel SiN integrated device. The system features an electrically reconfigurable doubly resonant condition and exploits the formation of a photoinduced χ(2) grating to achieve broadband, efficient and tunable nonlinear conversion.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/e384f150-b229-491d-9e1c-27af0437855f

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Concepts associés (25)

Génération de seconde harmonique

vignette|Niveaux d'énergie impliqués dans la création de SHG La génération de seconde harmonique (GSH ou SHG en anglais, également appelé doublage de fréquence) est un phénomène d'optique non linéaire dans lequel des photons interagissant avec un matériau non linéaire sont combinés pour former de nouveaux photons avec le double de l'énergie, donc avec le double de la fréquence ou la moitié de la longueur d'onde des photons initiaux. La génération de seconde harmonique, en tant qu'effet optique non linéaire d'ordre pair, n'est autorisée que dans les milieux sans centre d'inversion .

Optique non linéaire

Lorsqu'un milieu matériel est mis en présence d'un champ électrique , il est susceptible de modifier ce champ en créant une polarisation . Cette réponse du matériau à l'excitation peut dépendre du champ de différentes façons. L'optique non linéaire regroupe l'ensemble des phénomènes optiques présentant une réponse non linéaire par rapport à ce champ électrique, c'est-à-dire une réponse non proportionnelle à E.

High harmonic generation

High harmonic generation (HHG) is a non-linear process during which a target (gas, plasma, solid or liquid sample) is illuminated by an intense laser pulse. Under such conditions, the sample will emit the high harmonics of the generation beam (above the fifth harmonic). Due to the coherent nature of the process, high harmonics generation is a prerequisite of attosecond physics. Perturbative harmonic generation is a process whereby laser light of frequency ω and photon energy ħω can be used to generate new frequencies of light.

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