MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017163340
■00520250211152655
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798384025115
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31487426
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a535
■1001  ▼aYoshioka,  Valerie  J.
■24510▼aAdvances  in  Nonlinear  Integrated  Photonics
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Pennsylvania▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a98  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Zhen,  Bo.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Pennsylvania,  2024.
■520    ▼aIntegrated  photonics  enables  complicated  optical  processes  to  occur  on  the  surface  of  a  chip,  dramatically  reducing  device  footprint.  By  integrating  materials  with  optical  nonlinearities  onto  integrated  photonic  platforms,  chip-sized  devices  can  perform  a  wider  range  of  applications,  such  as  frequency  mixing.  However,  material  choice  impacts  fabrication  processes  and  device  performance,  so  simultaneous  optimization  of  nonlinear  efficiency,  material  loss,  and  ease  of  fabrication  becomes  difficult.  In  this  work,  we  explore  two  different  avenues  to  improve  nonlinear  integrated  photonic  performance  beyond  material  limitations.One  method  is  through  exploring  new  photonic  materials.  We  measured  the  properties  of  a  relatively  new  photonic  material,  aluminum  scandium  nitride  (AlScN).  Its  CMOS-compatibility  and  enhanced  second-order  optical  nonlinearity  could  enable  scalable  production  of  efficient  nonlinear  on-chip  devices.  After  characterizing  its  optical  properties  through  free-space  second  harmonic  generation  measurements,  we  fabricated  an  AlScN-based  integrated  photonics  platform,  demonstrating  its  use  in  an  integrated  electro-optic  phase  shifter.  Though  its  electro-optic  response  was  smaller  than  expected,  recent  theoretical  calculations  as  well  as  improvements  in  fabrication  methods  provide  a  path  towards  improved  performance  in  AlScN-based  photonics. Another  method  is  using  photonic  design  to  compensate  for  undesirable  material  properties.  As  one  example,  many  optical  materials  experience  significant  loss  at  longer  wavelengths,  making  far  infrared  (FIR)  and  terahertz  (THz)  sources  difficult  to  produce.  We  simulated  difference  frequency  generation  (DFG)  of  FIR/THz  light  in  thin  film  lithium  niobate  (TFLN)  waveguides.  By  adjusting  the  poling  period  to  control  the  phase  matching  condition,  we  achieved  surface  emission  DFG  to  encourage  immediate  emission  of  the  FIR/THz  light.  In  this  way,  we  can  efficiently  generate  long  wavelengths  while  avoiding  high  material  loss.  We  also  considered  methods  to  enable  beam  steering  of  the  emitted  light  for  more  flexibility  in  applications.By  exploring  two  avenues  in  overcoming  material  limitations,  we  can  push  the  boundaries  of  efficiency  and  capability  in  current  devices  and  move  towards  improved  performance  in  nonlinear  integrated  photonics.
■590    ▼aSchool  code:  0175.
■650  4▼aOptics
■650  4▼aPhysical  chemistry
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aElectrical  engineering
■653    ▼aAlScN
■653    ▼aElectro-optic  response  
■653    ▼aFar  infrared  source
■653    ▼aFrequency  conversion
■653    ▼aIntegrated  photonics
■653    ▼aNonlinear  optics
■690    ▼a0752
■690    ▼a0544
■690    ▼a0794
■690    ▼a0494
■71020▼aUniversity  of  Pennsylvania▼bPhysics  and  Astronomy.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-02B.
■790    ▼a0175
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17163340▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서