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Octave-spanning mid-infrared supercontinuum generation in all-normal dispersion silicon germanium waveguide

Authors :
David J. Moss
Jean-Marc Fedeli
Pan Ma
Christian Grillet
Alberto Della Torre
Stephen J. Madden
Remi Armand
Jean-Michel Hartmann
Arnan Mitchell
Barry Luther-Davies
Christelle Monat
Milan Sinobad
INL - Nanophotonique (INL - Photonique)
Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL)
Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)
ANR-17-CE24-0028,MIRSiCOMB,Source COMB intégrée sur plateforme SiGe nonlinéaire émettant dans le moyen infra-rouge(2017)
European Project: 648546,H2020,ERC-2014-CoG,GRAPHICS(2015)
École Centrale de Lyon (ECL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL)
Source :
Photonics West, LASE, Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XX, Photonics West, LASE, Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XX, Mar 2021, Online Only, United States. pp.27, ⟨10.1117/12.2576980⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

We report what we believe to be the first octave-spanning supercontinuum generation from all-normal dispersion waveguide on a silicon-based chip in the mid-infrared. Here we use 205 fs pulses at 4 μm coupled to low loss, 5.0 μm x 2.7 μm cross-section, silicon germanium-on-silicon waveguide operating in tha all-normal dispersion regime. Generated supercontinuum spans more than an octave between 2.8 and 5.7 μm. Besides, simulations show a high degree of coherence across the entire -30 dB spectrum. Such supercontinuum provides an ideal light probe for broadband mid-infrared molecular absorption spectroscopy.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
Photonics West, LASE, Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XX, Photonics West, LASE, Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials and Devices XX, Mar 2021, Online Only, United States. pp.27, ⟨10.1117/12.2576980⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....96697823c66d3ffe471afa72db090754