近期，上海光机所光芯片集成研发中心研究团队在MoSSe的非线性吸收和集成光子学应用方面取得进展。相关成果以“Nonlinear absorption and integrated photonics applications of MoSSe”为题发表于Optics Express。
MoSSe是一种三元TMD合金，其结构与MoS2相似，在S层和Se层之间夹有Mo层。MoSSe具有新的物理性质，如更高的晶格热导率、更大的载流子迁移率和增强的压电效应，这是由于MoS2结构的对称性被打破和平面外偶极子的存在。
研究人员使用开孔Z扫描技术研究了MoSSe纳米片在1040/520nm的380fs脉冲激光和1064/532nm的6-ns脉冲激光下的饱和吸收响应的波长和脉冲持续时间依赖性，随后使用快速和慢速饱和模型计算了基态与激发态吸收截面。结果表明，MoSSe在可见光范围内的非线性光学响应优于近红外范围，并且在6ns脉冲下的非线性光学响应优于380fs脉冲。此外，研究人员将MoSSe与集成光子系统相结合，设计并优化了工作在1550nm波长的缝隙波导调制器，并发现Re（neff）可以改变1.04×10-3并且损耗没有显著变化，表明它是具有较好性能的相位调制器。
该工作得到了国家自然科学基金、中国科学院先导B等项目的支持。
图1 MoSSe色散的非线性传输取决于入射光强度，通过ns激光下的快速SA模型（a，b）和fs激光下的慢速SA模型（c，d）拟合
