論文の概要: Inverse-designed Silicon Carbide Quantum and Nonlinear Photonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.17079v1
• Date: Thu, 30 Mar 2023 00:58:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 14:55:15.462897
• Title: Inverse-designed Silicon Carbide Quantum and Nonlinear Photonics
• Title（参考訳）: 逆設計した炭化ケイ素量子と非線形フォトニクス
• Authors: Joshua Yang, Melissa A. Guidry, Daniil M. Lukin, Kiyoul Yang, Jelena Vu\v{c}kovi\'c
• Abstract要約: 本研究では、炭化ケイ素ナノフォトニクスの逆設計キャビティにおける量子および古典的非線形光発生を実証する。 我々は、光パラメトリック振動に到達するために、予め特定された異常分散を目標とし、超低反射率を実現する。 非線形光発生に対する計算最適化のこの最初の実現は、非線形光学における逆設計のパワーを強調している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Inverse design has revolutionized the field of photonics, enabling automated development of complex structures and geometries with unique functionalities unmatched by classical design. However, the use of inverse design in nonlinear photonics has been limited. In this work, we demonstrate quantum and classical nonlinear light generation in silicon carbide nanophotonic inverse-designed Fabry-P\'erot cavities. We achieve ultra-low reflector losses while targeting a pre-specified anomalous dispersion to reach optical parametric oscillation. By controlling dispersion through inverse design, we target a second-order phase-matching condition to realize second- and third-order nonlinear light generation in our devices, thereby extending stimulated parametric processes into the visible spectrum. This first realization of computational optimization for nonlinear light generation highlights the power of inverse design for nonlinear optics, in particular when combined with highly nonlinear materials such as silicon carbide.
• Abstract（参考訳）: 逆設計はフォトニクスの分野に革命をもたらし、古典的な設計と一致しないユニークな機能を持つ複雑な構造やジオメトリの自動開発を可能にした。 しかし、非線形フォトニクスにおける逆設計の使用は限られている。 本研究では,炭化ケイ素ナノフォトニック逆設計ファブリーp\'erotキャビティにおける量子および古典非線形光発生を実証する。 光パラメトリック振動に到達するために、予め特定された異常分散を目標としつつ、超低反射率の損失を達成する。 逆設計による分散制御により、2次位相整合条件を目標とし、2次および3次非線形光発生を実現し、刺激されたパラメトリックプロセスを可視光スペクトルに拡張する。 この非線形光発生のための計算最適化の最初の実現は、特に炭化ケイ素のような高非線形材料と組み合わせた場合、非線形光学の逆設計のパワーを強調している。

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