Spatiotemporal imaging of nonlinear optics in van der Waals waveguides

非线性光学 范德瓦尔斯力 光学 物理 非线性系统 非线性光学 量子力学 分子
作者
Ding Xu,Zhi Hao Peng,Chiara Trovatello,Shan-Wen Cheng,Xinyi Xu,Aaron Sternbach,D. N. Basov,P. James Schuck,Milan Delor
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2412.07640
摘要

Van der Waals (vdW) semiconductors have emerged as promising platforms for efficient nonlinear optical conversion, including harmonic and entangled photon generation. Although major efforts are devoted to integrating vdW materials in nanoscale waveguides for miniaturization, the realization of efficient, phase-matched conversion in these platforms remains challenging. To address this challenge, we develop a far-field ultrafast imaging method to track the propagation of both fundamental and harmonic waves within vdW waveguides with extreme spatiotemporal resolution. Our approach allows systematic optimization of nonlinear conversion by determining the phase-matching angles, mode profiles, and losses in waveguides without a priori knowledge of material properties. We focus on light propagation in slab waveguides of rhombohedral-stacked MoS2, an emerging vdW semiconductor with giant nonlinear susceptibility. Our results reveal that these waveguides support birefringent phase-matching, demonstrating the material's potential for efficient on-chip nonlinear optics. This work establishes spatiotemporal imaging of light propagation in waveguides as an incisive and general method to identify new materials and architectures for efficient nonlinear nanophotonics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
hihihihihi发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
LV发布了新的文献求助10
1秒前
王i完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
昭荃完成签到 ,获得积分0
2秒前
望乐思完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
无私羽毛发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4应助wqy采纳,获得10
5秒前
cyberman发布了新的文献求助10
6秒前
一一完成签到,获得积分10
6秒前
哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
Todayisagift发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
木木发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
jjffyy发布了新的文献求助10
9秒前
wxy完成签到 ,获得积分10
9秒前
Jiang完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Akim应助两颗星采纳,获得10
10秒前
搞怪的夏蓉完成签到,获得积分10
10秒前
充电宝应助流时采纳,获得10
11秒前
大本金发布了新的文献求助10
11秒前
顾矜应助COLA采纳,获得10
11秒前
侯一刀发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
爆裂魔法使完成签到,获得积分20
14秒前
cm5257发布了新的文献求助10
14秒前
漫漫完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7250612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8873392
关于积分的说明 18727759
捐赠科研通 6930255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199182
关于科研通互助平台的介绍 2374229
邀请新用户注册赠送积分活动 2173842