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Nonlinear optical properties of integrated gesbs chalcogenide waveguides

Photonics Research 2018年第5期6卷 I0062-I0067页

作者： SAMUEL SERNA HONGTAO LIN CARLOS ALONSO-RAMOS ANUPAMA YADAV XAVIER LE ROUX KATHLEEN RICHARDSON ERIC CASSAN NICOLAS DUBREUIL JUEJUN HU LAURENT VIVIEN Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) CNRS Univ.Paris-Sud Université Paris SaclayC2N Orsay Laboratoire Charles Fabry Institut d'Optique Graduate SchoolCNRS Université Paris Saclay Department of Materials Science and Engineering Massachusetts Institute of Technology-MIT College of Optics and Photonics-CREOL University of Central Florida

In this paper, we report the experimental characterization of highly nonlinear gesbs chalcogenide glass waveguides. We used a single-beam characterization protocol that accounts for the magnitude and sign of the real and imaginary parts of the third-order nonlinear susceptibility of integrated Ge23Sb7S70 （gesbs） chalcogenide glass waveguides in the near-infrared wavdength range at λ = 1580 nm. We measured a waveguide nonlinear parameter of 7.0 4- 0.7 W-1 · m-1, which corresponds to a nonlinear refractive index of n2 =（0.93 ± 0.08） ×10-18 m2/W, comparable to that of silicon, but with an 80 times lower two-photon absorption coefficient βTPA = （0.010± 0.003） cm/GW, accompanied with linear propagation losses as low as 0.5 dB/cm. The outstanding linear and nonlinear properties of gesbs, with a measured nonlinear figure of merit FOM TPA = 6.0 ± 1.4 at λ = 1580 nm, ultimately make it one of the most promising integrated platforms for the realization of nonlinear functionalities.

关键词： Nonlinear optical properties integrated gesbs chalcogenide waveguides

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