Πηγή φωτός πολλαπλών μηκών κύματος σε επίπεδο φύλλο

Πολλαπλό μήκος κύματοςπηγή φωτόςσε επίπεδο φύλλο

Τα οπτικά τσιπ είναι η αναπόφευκτη πορεία για τη συνέχιση του Νόμου του Moore, που έχει γίνει η συναίνεση του ακαδημαϊκού χώρου και της βιομηχανίας, μπορούν να λύσουν αποτελεσματικά τα προβλήματα ταχύτητας και κατανάλωσης ενέργειας που αντιμετωπίζουν τα ηλεκτρονικά τσιπ, και αναμένεται να ανατρέψουν το μέλλον της ευφυούς πληροφορικής και των υπερυψηλών ταχυτήτων.οπτική επικοινωνίαΤα τελευταία χρόνια, μια σημαντική τεχνολογική ανακάλυψη στη φωτονική με βάση το πυρίτιο επικεντρώνεται στην ανάπτυξη οπτικών χτένων συχνότητας σολιτονίου μικροκοιλότητας σε επίπεδο τσιπ, οι οποίες μπορούν να δημιουργήσουν ομοιόμορφα κατανεμημένες χτένες συχνότητας μέσω οπτικών μικροκοιλοτήτων. Λόγω των πλεονεκτημάτων της υψηλής ολοκλήρωσης, του ευρέος φάσματος και της 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 οπτικής χτένας συχνότητας μικροκοιλότητας μονού σολιτονίου συχνά περιορίζεται από τις σχετικές παραμέτρους της οπτικής μικροκοιλότητας. Υπό μια συγκεκριμένη ισχύ αντλίας, η ισχύς εξόδου της οπτικής χτένας συχνότητας μικροκοιλότητας μονού σολιτονίου συχνά περιορίζεται. Η εισαγωγή εξωτερικού συστήματος οπτικής ενίσχυσης αναπόφευκτα θα επηρεάσει την αναλογία σήματος προς θόρυβο. Επομένως, το επίπεδο φασματικό προφίλ της οπτικής χτένας συχνότητας μικροκοιλότητας σολιτονίου 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 οπτικό τσιπ μικροκοιλότητας με επίπεδο, ευρύ φάσμα και σχεδόν μηδενική διασπορά και το συσκεύασε αποτελεσματικά με σύζευξη ακμών (απώλεια σύζευξης μικρότερη από 1 dB). Με βάση το οπτικό τσιπ μικροκοιλότητας, το ισχυρό θερμοοπτικό φαινόμενο στην οπτική μικροκοιλότητα ξεπερνιέται από το τεχνικό σχήμα διπλής άντλησης και επιτυγχάνεται η πηγή φωτός πολλαπλών μηκών κύματος με επίπεδη φασματική έξοδο. Μέσω του συστήματος ελέγχου ανάδρασης, το σύστημα πηγής σολιτονίου πολλαπλών μηκών 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 τα 1470-1670 nm, η επιπεδότητα είναι περίπου 2,2 dBm (τυπική απόκλιση) και η επίπεδη φασματική περιοχή καταλαμβάνει το 70% ολόκληρης της φασματικής περιοχής, καλύπτοντας τη ζώνη S+C+L+U. Τα ερευνητικά αποτελέσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οπτική διασύνδεση υψηλής χωρητικότητας και σε οπτικές επικοινωνίες υψηλής διάστασης.οπτικόςυπολογιστικά συστήματα. Για παράδειγμα, στο σύστημα επίδειξης επικοινωνίας μεγάλης χωρητικότητας που βασίζεται σε πηγή σολιτονίου με κυψελίδες μικροκοιλοτήτων, η ομάδα κοχλιών συχνότητας με μεγάλη ενεργειακή διαφορά 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 στην παράλληλη επεξεργασία οπτικών πληροφοριών, η οποία έχει σημαντική μηχανική σημασία.

Η εργασία, με τίτλο «Flat soliton microcomb source», δημοσιεύτηκε ως εξώφυλλο στο Opto-Electronic Science, στο πλαίσιο του τεύχους «Digital and Intelligent Optics».

Σχήμα 1. Σχήμα υλοποίησης πηγής φωτός πολλαπλών μηκών κύματος σε επίπεδη πλάκα