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Tunable Degenerate Optical Parametric Oscillation with Coupled Microresonators

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Autor(es):
Tomazio, Nathalia B. ; Trinchao, Luca O. ; Goncalves, Eduardo S. ; dos Santos, Lais Fujii ; Santos, Felipe G. S. ; Jarschel, Paulo F. ; Alegre, Thiago P. Mayer ; Wiederhecker, Gustavo S.
Número total de Autores: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: ACS PHOTONICS; v. N/A, p. 9-pg., 2024-11-14.
Resumo

Microresonator-based degenerate optical parametric oscillation (DOPO) has recently been explored as a compelling platform for all-optical computing and quantum information applications such as truly random number generation and the production of squeezed states of light. Emerging research has highlighted the potential of coupled microresonators, or photonic molecules, as a novel avenue for spectral engineering, unlocking an extra degree of freedom for the optimization of four-wave mixing interactions. Here, we demonstrate a single tunable DOPO within the coupled modes of a silicon nitride triplet-state photonic molecule. Our design introduces a distinctive mechanism for spectral engineering, using microheaters to individually tune the resonance spectral positions, thus enabling dynamic local dispersion control within the coupled modes. We successfully generated a DOPO signal with active efficiency control and explored the optical mode spacing in the tens of gigahertz range to use native phase-locked optical pumps driven by a radio frequency source. (AU)

Processo FAPESP: 24/14425-8 - Oscilação paramétrica degenerada em moléculas fotônicas: rumo a estados quânticos
Beneficiário:Eduardo Sell Gonçalves
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Fixação de Jovens Doutores
Processo FAPESP: 23/09412-1 - Osciladores paramétricos ópticos em chip
Beneficiário:Luca de Oliveira Trinchão
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 20/04686-8 - Osciladores ópticos paramétricos em microchips
Beneficiário:Nathália Beretta Tomazio
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 22/06267-8 - Interação entre osciladores paramétricos ópticos em chips: rumo a estados quânticos
Beneficiário:Eduardo Sell Gonçalves
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 21/10334-0 - Engenharia de dispersão utilizando deposição por camadas atômicas
Beneficiário:Luca de Oliveira Trinchão
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 18/25339-4 - Dispositivos fotônicos integrados
Beneficiário:Newton Cesario Frateschi
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 18/15577-5 - Circuitos nanofotônicos não-lineares: blocos fundamentais para síntese de frequências ópticas, filtragem e processamento de sinais
Beneficiário:Gustavo Silva Wiederhecker
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
Processo FAPESP: 18/15580-6 - Cavidades optomecânicas rumo ao acoplamento forte com fótons únicos
Beneficiário:Thiago Pedro Mayer Alegre
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
Processo FAPESP: 18/21311-8 - Amplificação paramétrica degenerada on-chip para processamento fotônico de informações
Beneficiário:Laís Fujii dos Santos
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 24/02289-2 - Oscilação paramétrica degenerada em moléculas fotônicas: rumo a estados quânticos
Beneficiário:Gustavo Silva Wiederhecker
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular