Πολυμήκη κύματοςπηγή φωτόςσε επίπεδο φύλλο
Τα οπτικά τσιπ είναι ο αναπόφευκτος δρόμος για τη συνέχιση του νόμου του Moore, έχει γίνει η συναίνεση του ακαδημαϊκού κόσμου και της βιομηχανίας, μπορεί να λύσει αποτελεσματικά τα προβλήματα ταχύτητας και κατανάλωσης ενέργειας που αντιμετωπίζουν τα ηλεκτρονικά τσιπ, αναμένεται να ανατρέψει το μέλλον των ευφυών υπολογιστών και των υπερυψηλών ταχυτήτωνοπτική επικοινωνία. Τα τελευταία χρόνια, μια σημαντική τεχνολογική ανακάλυψη στη φωτονική με βάση το πυρίτιο επικεντρώνεται στην ανάπτυξη χτενών οπτικής συχνότητας σολιτονίου μικροκοιλότητας σε επίπεδο τσιπ, οι οποίες μπορούν να δημιουργήσουν χτένες συχνότητας ομοιόμορφης απόστασης μέσω οπτικών μικροκοιλοτήτων. Λόγω των πλεονεκτημάτων της υψηλής ολοκλήρωσης, ευρέος φάσματος και υψηλής συχνότητας επανάληψης, η πηγή φωτός σολιτονίου μικροκοιλότητας σε επίπεδο τσιπ έχει πιθανές εφαρμογές σε επικοινωνία μεγάλης χωρητικότητας, φασματοσκοπία,φωτονική μικροκυμάτων, μέτρηση ακριβείας και άλλα πεδία. Γενικά, η απόδοση μετατροπής της χτένας οπτικής συχνότητας μονής σολιτονίου μικροκοιλότητας συχνά περιορίζεται από τις σχετικές παραμέτρους της οπτικής μικροκοιλότητας. Κάτω από μια συγκεκριμένη ισχύ αντλίας, η ισχύς εξόδου της χτένας οπτικής συχνότητας μονής σολίτονας μικροκοιλότητας είναι συχνά περιορισμένη. Η εισαγωγή του εξωτερικού συστήματος οπτικής ενίσχυσης θα επηρεάσει αναπόφευκτα την αναλογία σήματος προς θόρυβο. Επομένως, το επίπεδο φασματικό προφίλ της χτένας οπτικής συχνότητας σολιτονίου μικροκοιλότητας έχει γίνει η επιδίωξη αυτού του πεδίου.
Πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα στη Σιγκαπούρη σημείωσε σημαντική πρόοδο στον τομέα των πηγών φωτός πολλαπλών μηκών κύματος σε επίπεδα φύλλα. Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε ένα τσιπ οπτικής μικροκοιλότητας με επίπεδο, ευρύ φάσμα και σχεδόν μηδενική διασπορά, και συσκεύασε αποτελεσματικά το οπτικό τσιπ με σύζευξη ακμών (απώλεια σύζευξης μικρότερη από 1 dB). Με βάση το τσιπ οπτικής μικροκοιλότητας, το ισχυρό θερμο-οπτικό αποτέλεσμα στην οπτική μικροκοιλότητα ξεπερνιέται με το τεχνικό σχήμα της διπλής άντλησης και πραγματοποιείται η πηγή φωτός πολλαπλών μήκων κύματος με επίπεδη φασματική έξοδο. Μέσω του συστήματος ελέγχου ανάδρασης, το σύστημα πηγής σολιτονίου πολλαπλού μήκους κύματος μπορεί να λειτουργήσει σταθερά για περισσότερες από 8 ώρες.
Η φασματική έξοδος της φωτεινής πηγής είναι περίπου τραπεζοειδής, ο ρυθμός επανάληψης είναι περίπου 190 GHz, το επίπεδο φάσμα καλύπτει 1470-1670 nm, η επιπεδότητα είναι περίπου 2,2 dBm (τυπική απόκλιση) και η επίπεδη φασματική περιοχή καταλαμβάνει το 70% του συνόλου φασματική περιοχή, που καλύπτει τη ζώνη S+C+L+U. Τα αποτελέσματα της έρευνας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οπτικές διασυνδέσεις υψηλής χωρητικότητας και υψηλών διαστάσεωνοπτικόςυπολογιστικά συστήματα. Για παράδειγμα, στο σύστημα επίδειξης επικοινωνίας μεγάλης χωρητικότητας που βασίζεται σε πηγή χτένας σολιτονίου μικροκοιλότητας, η ομάδα χτένα συχνότητας με μεγάλη διαφορά ενέργειας αντιμετωπίζει το πρόβλημα του χαμηλού SNR, ενώ η πηγή σολιτονίου με επίπεδη φασματική έξοδο μπορεί να ξεπεράσει αποτελεσματικά αυτό το πρόβλημα και να βοηθήσει στη βελτίωση του SNR σε παράλληλη οπτική επεξεργασία πληροφοριών, η οποία έχει σημαντική μηχανική σημασία.
Το έργο, με τίτλο «Flat soliton microcomb source», δημοσιεύτηκε ως εξώφυλλο στο Opto-Electronic Science ως μέρος του τεύχους «Digital and Intelligent Optics».
Σχήμα 1. Σχέδιο υλοποίησης φωτεινής πηγής πολλαπλών μήκων κύματος σε επίπεδη πλάκα
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-09-2024