High-efficiency second harmonic generation in a micro-resonator on dual-layered lithium niobate

铌酸锂 谐振器 二次谐波产生 能量转换效率 材料科学 极化 光学 光电子学 准相位匹配 非线性光学 铁电性 物理 激光器 电介质
作者
Haoyang Du,Xiuquan Zhang,Hengyue Lv,Jintian Lin,Lei Wang,Feng Chen
出处
期刊:Optics Letters [The Optical Society]
卷期号:49 (2): 391-391 被引量:3
标识
DOI:10.1364/ol.507932
摘要

High-quality micro-resonators on thin-film lithium niobate (TFLN) have emerged as an ideal platform for on-chip nonlinear optical applications due to their strong light confinement and excellent natural nonlinear optical properties. Here, we present high-efficiency second-harmonic generation (SHG) in micro-resonators on a TFLN based on the modal phase matching and natural quasi-phase matching. By optimizing the phase-matching conditions through thermal tuning, we demonstrate an on-chip SHG efficiency of 149,000%/W in the low power regime. Furthermore, we achieve an absolute conversion efficiency of 10.3% with a 0.3 mW pump power. Our work paves the way toward future efficient on-chip frequency conversion of classical and quantum light without the need for poling of the LN films.
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