徐 浩，乔丽君，张明江，张建忠，王 涛，高少华

1)太原理工大学物理与光电工程学院，山西太原 030024；2)太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，山西太原，030024

近年来，高质量的中红外激光由于具有谱带灵敏度高、基频振动强且透射率比传统通信波段强的特点，在光网络、传感及检测等领域得到广泛应用. 量子级联激光器和级联拉曼激光器等中红外激光源存在低效率、高成本及调谐难等缺点，因此，利用非线性效应实现红外波长转换[1-2]成为研究热点. 采用聚合物AlGaAs和AlGaAs/Al2O3等二阶非线性[3]材料可以实现红外波长转换，但高损耗导致其转换效率较低. 利用三阶非线性效应也可以实现波长转换，如在高非线性光纤中通过简并四波混频效应可实现2 μm附近中红外波长输出[4]，但仍需要通过硅波导进一步扩大波长转换范围，具有结构复杂的缺点. 通过光子晶体光纤中受激拉曼散射效应也可实现高效波长转换[5]，但由于光纤弯曲半径减小会导致损耗增大，这种方法不利于集成化和小型化.

得益于互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)平台的支持，硅光子技术日趋成熟．利用硅波导中的非线性效应可实现通信波段与中红外区的高效波长转换. 如利用双泵浦四波混频效应在多模硅波导中可实现70 nm的波长转换[6]；在高折射率掺杂二氧化硅波导中可实现100 nm的波长转换[7]. 对于通信波段到中红外波段的波长转换，受限于波长匹配等条件，三阶非线性……