平面孤子微梳源
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2024-01-17 15:53:38
摘要 光芯片相关技术是保留摩尔定律有效性的必然路径，已成为学术界和工业界的共识，它可以有效解决电子芯片的速度和功耗问题。有望共产党
智能计...
光芯片相关技术是保留摩尔定律有效性的必然路径，已成为学术界和工业界的共识，它可以有效解决电子芯片的速度和功耗问题。有望共产党 智能计算和超高速光通信的未来。近年来，硅基光子学的一个重要技术突破集中在基于芯片的微腔孤子光学频率梳的开发，它可以通过光学微腔产生均匀间隔的频率梳。基于芯片的微腔孤子光源因其高集成度、宽光谱、高重复频率等优点，在大容量通信、光谱学、微波光子学、精密测量等领域具有潜在的应用前景。一般来说，孤子光学频率梳的转换效率往往受到光学微腔相关参数的限制。在特定泵浦功率下，微腔单孤子光频梳的输出功率往往受到限制。外部光放大系统的引入必然会影响信噪比。因此，孤子光学频率梳的平坦光谱轮廓已成为该领域的追求。
近日，新加坡南洋理工大学谢鹏博士领导的创新团队在平板多波长光源领域取得重要进展。研究团队开发出平坦、宽光谱、近零色散的光学微腔芯片，并以边缘耦合的方式对光学芯片进行高效封装(耦合损耗小于1 dB)。基于光学微腔芯片，通过双泵浦技术方案克服光学微腔内强热光效应，实现平坦光谱输出的多波长光源。通过反馈控制系统，多波长孤子源系统可以稳定工作8小时以上。
光源的光谱输出近似梯形，重复频率约为190 GHz，平坦光谱覆盖1470-1670 nm，平坦度约为2.2 dBm(标准偏差)，平坦光谱范围占整个光谱范围的70%光谱范围，覆盖S+C+L波段。研究成果可应用于大容量光互连系统和高维光计算系统。例如，在基于微腔孤子梳源的大容量通信演示系统中，能量差较大的频率梳组面临信噪比低的问题，而平坦谱输出的孤子源可以有效克服这一问题，有助于提高信噪比。信噪比在并行光信息处理中具有重要的工程意义。
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