Lichtbron met meerdere golflengten op vlakke plaat

Multigolflengtelichtbronop vlakke plaat

Optische chips zijn de onvermijdelijke weg om de wet van Moore voort te zetten, zijn de consensus geworden van de academische wereld en de industrie, ze kunnen effectief de snelheids- en energieverbruiksproblemen oplossen waarmee elektronische chips worden geconfronteerd, en zullen naar verwachting de toekomst van intelligent computergebruik en ultrasnelle computers ondermijnen.optische communicatie. In de afgelopen jaren concentreert een belangrijke technologische doorbraak in op silicium gebaseerde fotonica zich op de ontwikkeling van soliton optische frequentiekammen met microcaviteit op chipniveau, die uniform verdeelde frequentiekammen kunnen genereren via optische microcaviteiten. Vanwege de voordelen van hoge integratie, breed spectrum en hoge herhalingsfrequentie, heeft soliton-lichtbron met microholte op chipniveau potentiële toepassingen in communicatie met grote capaciteit, spectroscopie,microgolf fotonica, precisiemeting en andere velden. Over het algemeen wordt de conversie-efficiëntie van een optische frequentiekam met enkele soliton met microholte vaak beperkt door de relevante parameters van de optische microholte. Bij een specifiek pompvermogen is het uitgangsvermogen van de optische frequentiekam met enkele soliton met microholte vaak beperkt. De introductie van een extern optisch versterkingssysteem zal onvermijdelijk de signaal-ruisverhouding beïnvloeden. Daarom is het vlakke spectrale profiel van de optische frequentiekam met microcaviteit soliton het streven van dit veld geworden.

Onlangs heeft een onderzoeksteam in Singapore belangrijke vooruitgang geboekt op het gebied van lichtbronnen met meerdere golflengten op vlakke platen. Het onderzoeksteam ontwikkelde een optische chip met microholten met een vlak, breed spectrum en vrijwel geen dispersie, en verpakte de optische chip efficiënt met een randkoppeling (koppelingsverlies minder dan 1 dB). Gebaseerd op de optische microcaviteitschip, wordt het sterke thermo-optische effect in de optische microcaviteit overwonnen door het technische schema van dubbel pompen, en wordt de lichtbron met meerdere golflengten met vlakke spectrale output gerealiseerd. Via het feedbackcontrolesysteem kan het soliton-bronsysteem met meerdere golflengten langer dan 8 uur stabiel werken.

De spectrale output van de lichtbron is ongeveer trapeziumvormig, de herhalingssnelheid is ongeveer 190 GHz, het vlakke spectrum bestrijkt 1470-1670 nm, de vlakheid is ongeveer 2,2 dBm (standaardafwijking) en het vlakke spectrale bereik beslaat 70% van de gehele spectraal bereik, dat de S+C+L+U-band bestrijkt. De onderzoeksresultaten kunnen worden gebruikt in optische interconnectie met hoge capaciteit en hoog-dimensionaaloptischcomputersystemen. In het communicatiedemonstratiesysteem met grote capaciteit, gebaseerd op een solitonkambron met microcaviteit, wordt de frequentiekamgroep met een groot energieverschil bijvoorbeeld geconfronteerd met het probleem van lage SNR, terwijl de solitonbron met vlakke spectrale output dit probleem effectief kan overwinnen en kan helpen de SNR bij parallelle optische informatieverwerking, wat een belangrijke technische betekenis heeft.

Het werk, getiteld ‘Flat soliton microcomb source’, werd gepubliceerd als omslagartikel in Opto-Electronic Science als onderdeel van de uitgave ‘Digital and Intelligent Optics’.

Fig 1. Realisatieschema van een lichtbron met meerdere golflengten op een vlakke plaat