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欧洲科学家用微谐振器打造全球最小光学频率梳|lol外围

发布时间:2020-09-25 阅读量:79983 作者: lol外围

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lol外围_图为微谐振器频率巴利系统(图片来源:洛桑联邦理工学院ArslanRaja)据麦姆斯咨询报导,光学频率巴利(opticalfrequencycombs,OFC)是一种激光光源,其频谱由一系列并存、均匀分布间隔的梳状频谱线构成,可用作精确测量。在过去的二十年中,它们已沦为仪器测距、光谱学和通讯等应用领域的主要工具。

大多数基于锁模激光器(mode-locklasers,即通过调制使激光波动有所不同频率各纵模之间有确认的振幅关系,以取得较宽脉长、高峰值功率的非同脉冲激光)的商用光学频率巴利驱动源体积大且价格昂贵,这些特征容许了它们在大容量及便携等应用于的发展潜力。虽然早在2007年就首次经常出现了用于微谐振器的芯片级光学频率巴利,但是由于材料损耗低且唤起机制简单,几乎构建的形式受到了妨碍。

由洛桑联邦理工学院(EPFL)的TobiasJ.Kippenberg和俄罗斯量子中心(RussianQuantumCenter)的MichaelL.Gorodetsky联合领导的研究小组,目前已利用芯片级磷化铟激光二极管和氮化硅(Si3N4)微谐振器,创建了以88GHz反复频率驱动的构建孤子微梳(integratedsolitonmicrocomb)。该器件体积仅有为1立方厘米,是迄今为止同类装置中尺寸大于的。氮化硅(Si3N4)微谐振器是利用取得专利的光子大马士革转往焊工艺生产的,该工艺在构建光子学中构建了前所未有的低损耗。

这些超低损耗波导填补了芯片级激光二极管与唤起力学系统克尔孤子态所须要的功率级之间的差距,而这正是产生光学频率巴利的基础。该方法用于商用芯片级磷化铟激光器,替换了传统的大型激光模组。在研究中,由于微谐振器的固有衍射,小部分激光不会被光线返激光器。

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这种必要光线有助平稳激光器并产生孤子巴利。这指出,谐振腔和激光器可构建在单个芯片上,比起以往的技术有了独有的改良。Kippenberg说明道:“人们对这种光学频率巴利驱动源产生了浓烈的兴趣,这种巴利驱动源是光电驱动的且需要通过光电学几乎构建来符合新一代应用于的市场需求,尤其限于于激光雷达(LiDAR)和数据中心的信息处理。

这不仅代表了力学系统克尔孤子领域的技术变革,而且还随着腔体的较慢对系统获取了了解理解其非线性动力学的契机。”整个系统体积大于1立方厘米,且可实现电气控制。该研究第一作者、博士生ArslanSajid说明道:“这种微梳系统不具备结构紧凑、更容易调整、成本低且反复操作者亲率低等特征,适合于大规模生产应用于。

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它的主要优点是光对系统速度快,需要有源电子或任何其他片上回声机制。”科学家们如今的目标是构建集成型光谱仪和多波长光源,并更进一步改良在微波反复频率工作的微梳的生产工艺和构建方法。

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