الباحثون يحققون تحويل تردد عالي الكفاءة على شريحة ضوئية مدمجة

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

الصفحة الرئيسية > صحافة > يدرك الباحثون تحويل تردد عالي الكفاءة على رقاقة ضوئية متكاملة

المستخلص:
حقق فريق بقيادة البروفيسور GUO Guangcan والبروفيسور ZOU Changling من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم تحويلًا فعالًا للتردد في أجهزة ميكروسوناتور عبر عملية تردد مجموع متدهور ، وحقق تحويل التردد عبر النطاق و تضخيم الإشارة المحولة من خلال مراقبة التأثيرات الضوئية غير الخطية المتتالية داخل الميكرورسونيتور. نُشرت الدراسة في مجلة Physics Review Letters.

يدرك الباحثون تحويل التردد عالي الكفاءة على رقاقة ضوئية متكاملة

خفى ، الصين | نُشر في 23 أبريل 2021

عملية تحويل التردد المتماسك لها تطبيقات واسعة في مجالات المعلومات الكلاسيكية والكمية مثل الاتصال والكشف والاستشعار والتصوير. كجسر يربط بين نطاقات الموجة بين الاتصالات السلكية واللاسلكية الليفية والانتقال الذري ، فإن تحويل التردد المتماسك هو واجهة ضرورية للحوسبة الكمومية الموزعة والشبكات الكمية.

تبرز الرقاقة الضوئية غير الخطية المتكاملة بسبب التقدم التكنولوجي الكبير في تحسين التأثيرات الضوئية غير الخطية عن طريق تحسين تفاعل المادة الضوئية ، إلى جانب مزايا أخرى مثل الحجم الصغير ، وقابلية التوسع الكبيرة ، وانخفاض استهلاك الطاقة. تجعل هذه الشرائح الضوئية المتكاملة غير الخطية منصة مهمة لإخفاء التردد البصري بكفاءة وتحقيق تأثيرات بصرية غير خطية أخرى.

ومع ذلك ، فإن تحويل التردد المتماسك المعزز بالرنين على الرقاقة يتطلب أوضاعًا متعددة (ثلاثة أو أكثر) لشرط مطابقة الطور بين أطوال موجية مميزة ، مما يفرض تحديات كبيرة على تصميم الأجهزة وتصنيعها وتعديلها. خاصة في تطبيق التحليل الطيفي الذري والجزيئي ، فإن الخطأ الجوهري الناتج عن تقنية التصنيع النانوي للرقائق الضوئية غير الخطية المتكاملة يجعل من الصعب مطابقة تردد الرنين للميكروسونور مع تردد الانتقال الذري.

اقترح الباحثون في هذه الدراسة مخططًا جديدًا لتحويل التردد المترابط عالي الكفاءة الذي يتطلب فقط حالة مطابقة المرحلة ثنائية النمط عبر عملية تردد مجموع متدهور. لقد حققوا ضبطًا دقيقًا لنافذة التردد (FW): ضبط خشن عن طريق ضبط درجة حرارة الجهاز بنطاق ضبط يبلغ 100 جيجاهرتز ؛ ضبط دقيق بمستوى MHz بناءً على العمل السابق للتحكم الحراري البصري بالكامل في فجوة دقيقة متكاملة.

أظهرت النتائج أن أفضل كفاءة تم تحقيقها كانت تصل إلى 42٪ أثناء تحويل رقم الفوتون من عرض 1560 نانومتر إلى طول موجي يبلغ 780 نانومتر ، مما يشير إلى عرض نطاق ضبط تردد يزيد عن 250 جيجا هرتز. وهذا يرضي الترابط بين فوتونات الاتصالات وذرات الروبيديوم (Rb).

إلى جانب ذلك ، تحقق الباحثون تجريبيًا من التأثيرات البصرية غير الخطية χ (2) و Kerr المتتالية داخل ميكروسونور واحد لتضخيم الإشارة المحولة ، والتي تم إهمالها من قبل. وبالتالي ، كانت أعلى كفاءة تحويل ممكنة لتحقيق أكثر من 100٪ من خلال ضبط معلمات تصنيع الجهاز ، وتحقيق تحويل الإشارة وتضخيمها في وقت واحد.

توفر هذه الدراسة طريقة جديدة للتحويل الفعال للتردد على الرقاقة ، وهو أمر مهم للغاية لمعالجة المعلومات الكمية على الرقاقة.

####

لمزيد من المعلومات ، يرجى الضغط هنا

جهات الاتصال:
جين فان كيونغ
+86 551

حقوق النشر © جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية (USTC)

إذا كان لديك تعليق ، من فضلك اتصل بنا لنا.

جهات إصدار النشرات الإخبارية ، وليس 7th Wave، Inc. أو Nanotechnology Now ، هي المسؤولة وحدها عن دقة المحتوى.

المرجعية: