碲化镉片上集成波导的自相位调制特性研究

中红外(2.5μm～25μm)波段包含许多重要的原子和分子共振峰,因此中红外超连续谱广泛应用于生物医学、光谱学和环境科学等领域。碲化镉(cadmium telluride, CdTe)在中红外波段具有超宽的透射光谱范围0.86μm～25μm,同时CdTe具有较大的三阶非线性系数,是实现中红外超连续谱的理想材料。本文设计并加工了一种基于CdTe为芯层、低折射率介质硫化镉为缓冲层、硅为衬底的波导。采用广义非线性薛定谔方程仿真了该波导以中心波长为5.5μm中红外激光作为泵浦,能够实现4.1μm～9.7μm的超连续谱输出。实验中通过湿法刻蚀制作CdTe多晶波导,并采用中心波长为1030 nm,脉冲宽度为250 fs的激光器作为泵浦源,观察到在波导中发生明显的自相位调制而产生的光谱展宽。该工作为CdTe集成波导应用于中红外超连续谱及中红外波段的片上光学器件提供了新的可能。