光子晶体光学参量振荡器

       光学参量振荡器依靠物质的超快非线性响应对光子对的受激发射发射相干光。光学参量振荡器可以在仅受非线性材料透明度限制的光谱范围内产生光。由于产生的光子是相关的，光学参量振荡器也是量子光学和量子计算的非经典光源。光参量振荡器最初只能作为固体光学器件使用，体积大且价格昂贵。大约15年前，随着高质量Q谐振器制造技术的发展，微腔光学参量振荡器应运而生，并在非线性光子学中产生了一个新的领域。它们在几乎所有方面都得到了不断的改进，最近已经与激光二极管集成到非常紧凑的封装中。

       微谐振器是基于圆盘或环的，其约束来自于全内反射。这里的关键是设计传播波的色散，以控制大量模态的非线性相互作用。这使得孤子产生梳状或超宽带光。相比之下，PhC腔是完全不同的器件，它将少量的模限制在一个光子带隙内。早在十多年前，人们就从理论上考虑了光子晶体光学参量振荡器的可能性，并进行了实现有效参量相互作用的实验尝试;然而，光参量振荡器的演示是极具挑战性的。

       近日，来自法国巴黎综合理工大学的Gabriel Marty等人演示了超低功率的光子晶体光学参量振荡器。这结果是由于三个主要特点:第一,设计了腔均布学,然后,介绍了一个微分热折射调优机制来弥补剩余光谱偏差造成的制造缺陷,第三,使用了V半导体In0.5Ga0.5P作为本构材料的空腔。这种材料的大电子带隙能够减缓双光子吸收，否则将非线性转换效率限制在参数振荡之下。相关工作发表在《Nature photonics》上。（郑江坡）

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41566-020-00737-z