Sorgente luminosa multilunghezza d'onda su lastra piana

Multilunghezza d'ondafonte di lucesu lamiera piana

I chip ottici sono il percorso inevitabile per portare avanti la Legge di Moore, sono diventati il ​​consenso del mondo accademico e dell'industria, possono risolvere efficacemente i problemi di velocità e consumo energetico affrontati dai chip elettronici, si prevede che sovvertiranno il futuro dell'informatica intelligente e dell'ultra-alta velocitàcomunicazione ottica. Negli ultimi anni, un importante passo avanti tecnologico nella fotonica basata sul silicio si concentra sullo sviluppo di pettini di frequenza solitonici a microcavità a livello di chip, che possono generare pettini di frequenza uniformemente distanziati attraverso microcavità ottiche. A causa dei suoi vantaggi di alta integrazione, ampio spettro e alta frequenza di ripetizione, la sorgente luminosa solitonica a microcavità a livello di chip ha potenziali applicazioni nella comunicazione di grande capacità, spettroscopia,fotonica a microonde, misurazione di precisione e altri campi. In generale, l'efficienza di conversione del pettine di frequenza ottica a singolo solitone di microcavità è spesso limitata dai parametri rilevanti della microcavità ottica. Con una specifica potenza della pompa, la potenza di uscita del pettine di frequenza ottica a singolo solitone a microcavità è spesso limitata. L'introduzione del sistema di amplificazione ottica esterno influenzerà inevitabilmente il rapporto segnale-rumore. Pertanto, il profilo spettrale piatto del pettine di frequenza ottica solitone di microcavità è diventato la ricerca di questo campo.

Recentemente, un gruppo di ricerca di Singapore ha compiuto importanti progressi nel campo delle sorgenti luminose a più lunghezze d’onda su lastre piane. Il gruppo di ricerca ha sviluppato un chip ottico a microcavità con uno spettro piatto, ampio e una dispersione prossima allo zero, e ha confezionato in modo efficiente il chip ottico con un accoppiamento sul bordo (perdita di accoppiamento inferiore a 1 dB). Sulla base del chip di microcavità ottica, il forte effetto termo-ottico nella microcavità ottica viene superato dallo schema tecnico del doppio pompaggio e viene realizzata la sorgente luminosa a più lunghezze d'onda con uscita spettrale piatta. Attraverso il sistema di controllo del feedback, il sistema sorgente solitonico multi-lunghezza d'onda può funzionare stabilmente per più di 8 ore.

L'emissione spettrale della sorgente luminosa è approssimativamente trapezoidale, la velocità di ripetizione è di circa 190 GHz, lo spettro piatto copre 1470-1670 nm, la piattezza è di circa 2,2 dBm (deviazione standard) e l'intervallo spettrale piatto occupa il 70% dell'intero campo spettrale, che copre la banda S+C+L+U. I risultati della ricerca possono essere utilizzati nell'interconnessione ottica ad alta capacità e ad alta dimensionalitàotticosistemi informatici. Ad esempio, nel sistema dimostrativo di comunicazione a grande capacità basato sulla sorgente a pettine solitonico a microcavità, il gruppo pettine di frequenza con grande differenza di energia affronta il problema del basso SNR, mentre la sorgente solitonica con uscita spettrale piatta può effettivamente superare questo problema e contribuire a migliorare la SNR nell'elaborazione ottica parallela delle informazioni, che ha un importante significato ingegneristico.

Il lavoro, intitolato “Flat soliton microcomb source”, è stato pubblicato come articolo di copertina in Opto-Electronic Science come parte del numero “Digital and Intelligent Optics”.

Fig 1. Schema di realizzazione di sorgente luminosa a multilunghezza d'onda su lastra piana