Wie man mit Mikro-Heizelementen gezielt Effizienz und Spektralcharakteristik nichtlinearer Prozesse verbessern kann.
Nichtlineare Frequenzkonversion, wie beispielsweise optische Frequenzverdopplung, findet breite Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Photonik. Eine Konversion auf der Grundlage von χ(2)-nichtlinearen optischen Wechselwirkungen kann in Wellenleiterstrukturen sehr effizient sein. Praktisch werden die idealen Eigenschaften aber aufgrund von Inhomogenitäten entlang der Wechselwirkungsstrecke, die bei der Herstellung solcher Bauelemente immer auftreten, limitiert. In dieser Veröffentlichung wird eine Methode gezeigt, wie man im Nachhinein diese Unzulänglichkeiten überwinden kann. Die Autoren untersuchen beispielhaft Bauelemente zur Frequenzverdopplung in Ti-diffundierten Wellenleitern in periodisch gepoltem Lithiumniobat. Mithilfe von Mikro-Heizelementen, die direkt auf der Oberseite des Wellenleiter-Chips aufgebracht sind, kann gezielt ein Temperaturprofil eingestellt werden, das exakt das Inhomogenitätsprofil ausgleicht. Damit erreicht man einerseits eine deutliche Steigerung der Konversionseffizienz und erhält andererseits die Möglichkeit, die Spektralcharakteristik der Konversion gezielt zu verändern.
Die Veröffentlichung „Tailored second harmonic generation in Ti-diffused PPLN waveguides using micro-heaters“ von den Autoren J. Babai-Hemati, F. vom Bruch, H. Herrmann und C. Silberhorn ist in der Fachzeitschrift „Optics Express“ erschienen (https://doi.org/10.1364/OE.510319).
