微机械铷蒸汽泡中的非线性频率转换

碱金属蒸气异常的非线性特性使其即使在较低光强下也能实现高效的非线性光学过程。然而,这类过程传统上依赖于厘米级蒸气池。在此,该团队利用一种多功能芯片级铷蒸气平台,通过共振四波混频在连续波模式下产生相干蓝光和中红外光。与原子介质优化的光学重叠使得在极短相互作用长度内产生约20微瓦的蓝光,同时保持直接测量的约1兆赫兹线宽(目前受限于测量设备)。与传统玻璃吹制蒸气池的对比进一步表明,尽管微加工平台的相互作用长度大幅缩短,但其相干蓝光产生效率更高。此外,阳极键合硅窗口可检测到收集功率约50纳瓦的相干中红外发射。该工作还表征了蓝光发射的温度依赖性和输入功率缩放特性,证实了这些紧凑蒸气池内高效的非线性转换。该芯片级平台为从精密波长参考、量子光源到下一代量子传感器等一系列非线性光学功能提供了多功能基础。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-03 17:57

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