DOI 10.1021/acs.nanolett.5c06110
Quasi-Phase-Matched Frequency Conversion in van der Waals Semiconductors: Thicker May Not Be Better.
Аннотация
Emerging nonlinear van der Waals (vdW) crystals show strong nonlinearity for various applications in nonlinear optics. Here, we investigate the characteristics of second-harmonic generation in vdW semiconductors under transmission loss conditions using 3R-stacked MoS2 as a model system. Incorporating dissipation terms and Fabry-Pérot interference effects, we establish a nonlinear transmission model applicable to finite-thick lossy van der Waal materials. Our analysis reveals that strong second-harmonic absorption leads to rapid intensity saturation, rendering conventional phase-matching strategies ineffective. To overcome this limitation, we propose a quasi-phase-matching scheme based on multilayer stacking with controllable orientation angles, enabling effective enhancement of second-harmonic signals even under finite-loss conditions by adjusting the thickness and lattice orientation of each layer. This work uncovers the loss mechanisms and quasi-phase-matching behavior in nonlinear-optical processes of two-dimensional materials, important for high-efficiency ultrathin nonlinear devices, integrated photonic chips, and quantum photonic technologies based on vdW structures.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.