Efficient generation of new optical wavelengths by means of second harmonic generation in AlGaAs Bragg reflection waveguides

Abstract

English: In this project has been designed and implemented a setup to produce the nonlinear process of the second harmonic generation (SHG) in Bragg reflection waveguides (BRW). Starting with the adjustment of a tunable single frequency laser at 1550 with an external cavity configuration. Two diferent types of SHG have been observed, we measured their spectrum and its shifting caused by temperature variations. Finally, it has also been observed the spatial shape of the Bragg mode guided along the BRW, which is the responsible for reaching the phase-matching condition between all the waves involved in this non-linear process. The results obtained in this project will be used in a future experiments, specially, in the implementation of a monolithic integrated source of entangled photon pairs generated by using the spontaneous parametric down-conversion (SPDC) process.

Castellano: En este proyecto se ha diseñado e implementado un montaje óptico capaz de producir el proceso no lineal de generación del segundo armónico (SHG) en guias de onda por reflexión Bragg (BRW). Se ha puesto a punto un láser de frecuencia única de cavidad externa, sintonizable a longitudes de onda alrededor de los 1550 nm. Se ha conseguido observar dos tipos diferentes de SHG, medir su espectro y ver como se desplaza debido a variaciones de temperatura. Finalmente, también se ha podido observar la forma espacial del modo guiado Bragg, gracias al cual se consigue la necesaria concordancia de fase (Phase-Matching) entre todas las ondas que intervienen en este proceso no lineal. Los resultados obtenidos en este proyecto se utilizarán en futuros experimentos, especialmente, en la implementación de una fuente de pares de fotones entrelazados integrada monolíticamente, basada en el proceso de generación paramétrica espontànea (SPDC).

Català: En aquest projecte s'ha dissenyat i implementat un muntatge òptic capaç de produir el procés no lineal de generació del segon harmònic (SHG) en guies d'ona per reflexió Bragg (BRW). S'ha posat en funcionament un làser de freqüència única de cavitat externa, sintonitzable a longituds d'ona al voltant dels 1550 nm. S'ha aconseguit observar dos tipus diferents de SHG, mesurar-ne l'espectre i veure com es desplaça degut a variacions de temperatura. Finalment, també s'ha pogut observar la forma espacial del mode guiat Bragg, gràcies al qual s'aconsegueix la necessària concordança de fase (Phase-Matching) entre totes les ones que intervenen en aquest procés no lineal. Els resultats obtinguts en aquest projecte s'utilitzaran en futurs experiments, especialment, en la implementació d'una font de pars de fotons entrellaçats integrada monolíticament, basada en el procés de generació paramètrica espontània (SPDC).