Optisk chip-relaterad teknologi är den oundvikliga vägen att behålla giltigheten av Moores lag, som har blivit konsensus mellan akademi och industri; det kan effektivt lösa hastigheten och strömförbrukningsproblemen för elektroniska chips. Denna teknik förväntas undergräva framtiden för intelligenta datorer och optisk kommunikation med ultrahöghastighet.
Under de senaste åren har ett viktigt tekniskt genombrott inom kiselbaserad fotonik fokuserat på utvecklingen av chipbaserade mikrokavitets soliton optiska frekvenskammar, som kan generera jämnt fördelade frekvenskamrar genom optiska mikrokaviteter. På grund av dess fördelar med hög integration, brett spektrum och hög repetitionsfrekvens, har en chipbaserad mikrokavitets soliton-ljuskälla potentiella tillämpningar inom kommunikation med stor kapacitet, spektroskopi, mikrovågsfotonik, precisionsmätning och andra områden.
I allmänhet är omvandlingseffektiviteten för den optiska frekvenskammen från soliton ofta begränsad av de relevanta parametrarna för den optiska mikrokaviteten. Under en specifik pumpeffekt är uteffekten från den optiska frekvenskammen för mikrokaviteter ofta begränsad. Införandet av ett externt optiskt förstärkningssystem kommer oundvikligen att påverka signal-brusförhållandet. Därför har den platta spektrala profilen hos soliton optiska frekvenskammen blivit jakten på detta område.
Nyligen har ett team ledd av Dr. Peng Xie från Nanyang Technological University i Singapore gjort viktiga framsteg inom området för ljuskällor med flera våglängder på platta ark. Forskargruppen utvecklade ett optiskt mikrohålrumschip med platt, brett spektrum och nästan noll spridning och packade effektivt det optiska chippet i vägen för kantkoppling (kopplingsförlusten är mindre än 1 dB).
Baserat på det optiska mikrokavitetens chip övervinns den starka termoptiska effekten i den optiska mikrokaviteten av det tekniska schemat för dubbelpumpning, och ljuskällan med flera våglängder med platt spektral uteffekt realiseras. Genom återkopplingskontrollsystemet kan solitonkällsystemet med flera våglängder fungera stabilt i mer än åtta timmar.
Ljuskällans spektrala uteffekt är ungefär trapetsformad, repetitionsfrekvensen är cirka 190 GHz, det platta spektrumet täcker 1470-1670 nm, planheten är cirka 2,2 dBm (standardavvikelse), och det platta spektralområdet upptar 70 % av hela spektralområde, som täcker S+C+L-bandet.
Forskningsresultaten kan användas i optiska sammankopplingssystem med hög kapacitet och högdimensionella optiska datorsystem.
Till exempel, i kommunikationsdemonstrationssystemet med stor kapacitet baserat på mikrokavitets solitonkamkälla, möter frekvenskamgruppen med stor energiskillnad problemet med låg SNR, medan solitonkällan med platt spektral uteffekt effektivt kan övervinna detta problem och bidra till att förbättra SNR i parallell optisk informationsbehandling, vilket har en viktig teknisk betydelse.
Resultaten publiceras i tidskriften Opto-Electronic Science .
Mer information: Xinyu Wang et al, Flat soliton microcomb source, Opto-Electronic Science (2023). DOI:10.29026/oes.2023.230024
Tillhandahålls av Compuscript Ltd
