Silicon photonics meets the electronics requirement of increased speed and bandwidth with on-chip optical networks.All-optical data management requires nonlinear silicon photonics. In silicon only third-order optical nonlinearities are presentowing to its crystalline inversion symmetry. Introducing a second-order nonlinearity into silicon photonics by proper materialengineering would be highly desirable. It would enable devices for wideband wavelength conversion operating at relatively lowoptical powers. Here we show that a sizeable second-order nonlinearity at optical wavelengths is induced in a silicon waveguideby using a stressing silicon nitride overlayer. We carried out second-harmonic-generation experiments and first-principlecalculations, which both yield large values of strain-induced bulk second-order nonlinear susceptibility, up to 40pm/V at2,300 nm. We envisage that nonlinear strained silicon could provide a competing platform for a new class of integrated lightsources spanning the near- to mid-infrared spectrum from 1.2 to 10 micrometri.
Second-harmonic generation in silicon waveguides strained by silicon nitride / M., Cazzanelli; F., Bianco; E., Borga; G., Pucker; M., Ghulinyan; Degoli, Elena; E., Luppi; V., Véniard; Ossicini, Stefano; D., Modotto; S., Wabnitz; R., Pierobon; L., Pavesi. - In: NATURE MATERIALS. - ISSN 1476-1122. - STAMPA. - 11(2012), pp. 148-154.
Data di pubblicazione: | 2012 |
Titolo: | Second-harmonic generation in silicon waveguides strained by silicon nitride |
Autore/i: | M., Cazzanelli; F., Bianco; E., Borga; G., Pucker; M., Ghulinyan; Degoli, Elena; E., Luppi; V., Véniard; Ossicini, Stefano; D., Modotto; S., Wabnitz; R., Pierobon; L., Pavesi |
Autore/i UNIMORE: | |
Digital Object Identifier (DOI): | http://dx.doi.org/10.1038/NMAT3200 |
Rivista: | |
Volume: | 11 |
Pagina iniziale: | 148 |
Pagina finale: | 154 |
Codice identificativo ISI: | WOS:000299428700015 |
Codice identificativo Scopus: | 2-s2.0-84856084430 |
Codice identificativo Pubmed: | 22138793 |
Citazione: | Second-harmonic generation in silicon waveguides strained by silicon nitride / M., Cazzanelli; F., Bianco; E., Borga; G., Pucker; M., Ghulinyan; Degoli, Elena; E., Luppi; V., Véniard; Ossicini, Stefano; D., Modotto; S., Wabnitz; R., Pierobon; L., Pavesi. - In: NATURE MATERIALS. - ISSN 1476-1122. - STAMPA. - 11(2012), pp. 148-154. |
Tipologia | Articolo su rivista |
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