电压诱导的二次谐波是指在非线性四波混频过程中有一个参与的电场是直流电场或相对于光频来说很低的交流电场时而产生的二倍频过程,此过程广泛应用于测量材料的三阶非线性系数、探测超快的电信号、表征介质的表面特性和分析半导体中的载流子动态过程。
武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室张新亮教授、张吉化博士生研究了在表面等离子体狭缝波导中的电压诱导二次谐波过程,通过在亚波长尺寸的狭缝中加入非线性聚合物材料,模拟得到了可观的二次谐波效率,并基于此过程,提出了一种新的实现高速电光信号调制的方案,此方案能同时实现强度和相位的调制,并且不需要干涉结构把相位调制转化为直接的强度调制,这一工作为产生高速的高级调制格式的光信号提供了一种新思路。
该研究成果发表在美国光学学会旗下期刊Optics Letters(Vol. 39, No. 13, pp. 4001-4004, 2014)上,相关工作得到了国家自然科学基金(Grant Nos. 61125501, 61320106016)和国家重点基础研究发展计划973项目(Grant No. 2011CB301704)的资助。
图1 提出的有源表面等离子体狭缝波导
图2 当外加10V的电压时基频和二倍频的(a)强度和(b)相位的变化
图3 产生的二倍频的强度和相位随外加电压的线性变化
(责任编辑:陈智敏)