Implementación del proceso de mezclado de cuatro ondas estimulado en guías de onda rectas de Nitruro de Silicio

PAULA PAGANO; LORENA REBÓN; GUSTAVO TORCHIA; JEFFRY MARTÍNEZ VALDIVIESO

Congreso; 107° Reunión de la Asociación Física Argentina; 2022

El proceso de mezclado de cuatro ondas (FWM, del inglés Four Wave Mixing) es unproceso no lineal de tercer orden que, de estar presente, puede ser útil o perjudicialsegún el objetivo y la implementación particular. Tal fenómeno, puede inducir señalesno deseadas en sistemas de comunicaciones ópticas con división por multiplexado,que afectan de forma negativa al sistema. Pero, por otra parte, puede ser utilizado en favor de procesos de amplificación de señales, conversión de longitud de onda,demultiplexado en canales, generación de pulsos, entre otros. En particular, puede serempleado para la generación de pares de fotones correlacionados cuánticamente encircuitos ópticos de fotónica integrada. En el presente trabajo se busca analizar el proceso de mezclado de cuatro ondas estimulado en guías de onda en nitruro de silicio (Si3N4). Para ello se implementarán guías de onda de distintas longitudes y con distintos anchos con el objetivo de estudiar la eficiencia de este proceso ante estas modificaciones en el diseño. Estas estructuras fotónicas se caracterizarán usando un acople de luz láser del tipo end-fire y con un analizador de espectros (OSA del inglés, Optical Spectrum Analyzer) en la salida. Se explorará este fenómeno, utilizando como bombeo y señal, con longitudes de onda dentro de la banda de comunicaciones ópticas (en torno a 1550 nm). Se espera obtener una respuesta en los nW, siendo el bombeo y la señal de 10 mW. Finalmente, los resultados experimentales obtenidos se compararán con los hallados previamente en forma numérica para el mismo sistema propuesto a partir de la solución aproximada de la ecuación de onda, y considerando la expansión a tercer orden del vector depolarización.