上海光机所在MoSSe的非线性吸收和集成光子学应用方面取得进展

科技
2022-12-20
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来源:中国科学院上海光学精密机械研究所

       近期,上海光机所光芯片集成研发中心研究团队在MoSSe的非线性吸收和集成光子学应用方面取得进展。相关成果以“Nonlinear absorption and integrated photonics applications of MoSSe”为题发表于Optics Express。

 

  MoSSe是一种三元TMD合金,其结构与MoS2相似,在S层和Se层之间夹有Mo层。MoSSe具有新的物理性质,如更高的晶格热导率、更大的载流子迁移率和增强的压电效应,这是由于MoS2结构的对称性被打破和平面外偶极子的存在。

 

  研究人员使用开孔Z扫描技术研究了MoSSe纳米片在1040/520nm的380fs脉冲激光和1064/532nm的6-ns脉冲激光下的饱和吸收响应的波长和脉冲持续时间依赖性,随后使用快速和慢速饱和模型计算了基态与激发态吸收截面。结果表明,MoSSe在可见光范围内的非线性光学响应优于近红外范围,并且在6ns脉冲下的非线性光学响应优于380fs脉冲。此外,研究人员将MoSSe与集成光子系统相结合,设计并优化了工作在1550nm波长的缝隙波导调制器,并发现Re(neff)可以改变1.04×10-3并且损耗没有显著变化,表明它是具有较好性能的相位调制器。

 

  该工作得到了国家自然科学基金、中科院先导B等项目的支持。

 

 

 

图1 MoSSe色散的非线性传输取决于入射光强度,通过ns激光下的快速SA模型(a,b)和fs激光下的慢速SA模型(c,d)拟合。

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