近期，上海光機(jī)所光芯片集成研發(fā)中心研究團(tuán)隊(duì)在MoSSe的非線性吸收和集成光子學(xué)應(yīng)用方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果以“Nonlinear absorption and integrated photonics applications of MoSSe”為題發(fā)表于Optics Express。

MoSSe是一種三元TMD合金，其結(jié)構(gòu)與MoS2相似，在S層和Se層之間夾有Mo層。MoSSe具有新的物理性質(zhì)，如更高的晶格熱導(dǎo)率、更大的載流子遷移率和增強(qiáng)的壓電效應(yīng)，這是由于MoS2結(jié)構(gòu)的對稱性被打破和平面外偶極子的存在。

研究人員使用開孔Z掃描技術(shù)研究了MoSSe納米片在1040/520nm的380fs脈沖激光和1064/532nm的6-ns脈沖激光下的飽和吸收響應(yīng)的波長和脈沖持續(xù)時(shí)間依賴性，隨后使用快速和慢速飽和模型計(jì)算了基態(tài)與激發(fā)態(tài)吸收截面。結(jié)果表明，MoSSe在可見光范圍內(nèi)的非線性光學(xué)響應(yīng)優(yōu)于近紅外范圍，并且在6ns脈沖下的非線性光學(xué)響應(yīng)優(yōu)于380fs脈沖。此外，研究人員將MoSSe與集成光子系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了工作在1550nm波長的縫隙波導(dǎo)調(diào)制器，并發(fā)現(xiàn)Re（neff）可以改變1.04×10-3并且損耗沒有顯著變化，表明它是具有較好性能的相位調(diào)制器。

圖1.MoSSe色散的非線性傳輸取決于入射光強(qiáng)度，通過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）擬合。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金、中科院先導(dǎo)B等項(xiàng)目的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1364/OE.465566