清华大学材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告

报告时间：2026年5月25日下午16:00-18:00

报告人：袁之泉老师（清华大学电子系）

报告地点：清华大学逸夫技术科学楼A205学术报告厅

邀请人：刘锴老师

报告题目：薄膜氮化硅微腔中的非线性光学：从材料结构设计到片上光源集成

报告摘要：

光电集成正在推动通信、传感、人工智能和量子信息等系统向芯片化、低功耗与高性能演进。薄膜氮化硅（Si3N4）凭借CMOS兼容性、超低光学损耗和宽透明窗口，成为极具潜力的集成光子平台。然而，该平台固有的中心对称结构导致缺乏二阶非线性（χ⁽²⁾），同时强正常色散也限制了亮孤子光梳的生成。本报告将介绍我们针对上述两个关键瓶颈所开展的系列工作：（1）光致二阶非线性：通过在微腔中利用光生伏特效应，诱导出等效χ⁽²⁾非线性，实现了高效二次谐波产生，并进一步制备了自发参量下转换的纠缠光子对；结合混合集成DFB激光器，构建出低噪声片上可见光源。（2）亮孤子脉冲对：设计双微腔部分耦合结构，在该正常色散平台上首次实现亮孤子脉冲对的稳定锁模。与传统孤子不同，这些脉冲以成对形式存在，并支持在周期性光谱窗口中生成多色孤子光梳。以上成果展示了薄膜氮化硅平台从材料结构设计到高性能光电芯片集成的可行路径。

报告人简介：

袁之泉，清华大学电子系助理教授，入选国家级海外青年人才项目。2018年本科毕业于清华大学材料学院（指导教师：刘锴教授），2024年博士毕业于美国加州理工学院应用物理系，先后在加州理工学院和美国国家标准与技术研究院从事博士后研究，合作导师分别为Kerry Vahala教授和Kartik Srinivasan教授。研究方向主要聚焦于集成光子学与高品质因子光学微腔中的多种非线性光学现象及其应用，涵盖光学频率梳、光学频率转换和受激布里渊激光器、片上量子光源及精密测量系统等领域。作为第一作者（含共同第一作者），在《Nature》《Nature Photonics》等国际顶级期刊上发表论文12篇，研究成果总引用次数超过2700次，h因子为22。