Viševalni izvor svjetlosti na ravnom listu

Viševalna duljinaizvor svjetlostina ravnom listu

Optički čipovi su neizbježan put za nastavak Mooreova zakona, postao je konsenzus akademske zajednice i industrije, može učinkovito riješiti probleme s brzinom i potrošnjom energije s kojima se suočavaju elektronički čipovi, očekuje se da će potkopati budućnost inteligentnog računalstva i ultra-brzineoptička komunikacija. Posljednjih godina, važan tehnološki napredak u fotonici baziranoj na siliciju usmjeren je na razvoj solitonskih optičkih češljeva s mikro šupljinama na razini čipa, koji mogu generirati jednoliko raspoređene češljeve frekvencija kroz optičke mikrošupljine. Zbog svojih prednosti visoke integracije, širokog spektra i visoke frekvencije ponavljanja, solitonski izvor svjetlosti s mikrošupljinom na razini čipa ima potencijalne primjene u komunikaciji velikog kapaciteta, spektroskopiji,mikrovalna fotonika, precizno mjerenje i druga polja. Općenito, učinkovitost pretvorbe mikrošupljine s jednim solitonskim optičkim frekvencijskim češljem često je ograničena relevantnim parametrima optičke mikrošupljine. Pod specifičnom snagom pumpe, izlazna snaga mikrošupljine jednog solitonskog optičkog frekvencijskog češlja često je ograničena. Uvođenje vanjskog optičkog sustava pojačanja neizbježno će utjecati na omjer signala i šuma. Stoga je ravan spektralni profil mikrošupljinskog solitonskog optičkog frekvencijskog češlja postao potraga za ovim poljem.

Nedavno je istraživački tim u Singapuru postigao značajan napredak u području izvora svjetla s više valnih duljina na ravnim pločama. Istraživački tim razvio je optički čip s mikro šupljinama s ravnim, širokim spektrom i disperzijom blizu nule, te je optički čip učinkovito upakirao s rubnom spregom (gubitak sprege manji od 1 dB). Na temelju čipa s optičkom mikrošupljinom, snažan termo-optički učinak u optičkoj mikrošupljini prevladava se tehničkom shemom dvostrukog pumpanja, a ostvaruje se izvor svjetlosti s više valnih duljina s ravnim spektralnim izlazom. Preko sustava kontrole povratne sprege, sustav izvora solitona s više valnih duljina može stabilno raditi više od 8 sati.

Spektralni izlaz izvora svjetlosti je približno trapezoidan, brzina ponavljanja je oko 190 GHz, ravni spektar pokriva 1470-1670 nm, ravnost je oko 2,2 dBm (standardna devijacija), a ravni spektralni raspon zauzima 70% cjelokupnog spektra. spektralni raspon, koji pokriva pojas S+C+L+U. Rezultati istraživanja mogu se koristiti u optičkom međusobnom povezivanju velikog kapaciteta i visokodimenzionalnimoptičkiračunalni sustavi. Na primjer, u komunikacijskom demonstracijskom sustavu velikog kapaciteta koji se temelji na mikrokavitacijskom solitonskom češljastom izvoru, frekvencijska češljasta skupina s velikom energetskom razlikom suočava se s problemom niskog SNR-a, dok solitonski izvor s ravnim spektralnim izlazom može učinkovito prevladati ovaj problem i pomoći u poboljšanju SNR u paralelnoj optičkoj obradi informacija, što ima važan inženjerski značaj.

Rad, pod nazivom "Flat soliton microcomb source", objavljen je kao naslovni rad u časopisu Opto-Electronic Science u sklopu izdanja "Digital and Intelligent Optics".

Slika 1. Shema realizacije izvora svjetla s više valnih duljina na ravnoj ploči