Des chercheurs réalisent une conversion de fréquence à haut rendement sur une puce photonique intégrée

Republié par Platon

Suiveurs: 0

Accueil > Presse > Les chercheurs réalisent une conversion de fréquence à haut rendement sur une puce photonique intégrée

Résumé:
Une équipe dirigée par le professeur GUO Guangcan et le professeur ZOU Changling de l'Université des sciences et technologies de Chine de l'Académie chinoise des sciences a réalisé une conversion de fréquence efficace dans des microrésonateurs via un processus de fréquence somme dégénéré, et a réalisé une conversion de fréquence cross-bande et amplification du signal converti en observant les effets optiques non linéaires en cascade à l'intérieur du microrésonateur. L'étude a été publiée dans Physics Review Letters.

Les chercheurs réalisent une conversion de fréquence à haut rendement sur une puce photonique intégrée

Hefei, Chine | Publié le 23 avril 2021

Le processus de conversion de fréquence cohérent a une large application dans les domaines d'informations classiques et quantiques tels que la communication, la détection, la détection et l'imagerie. En tant que pont reliant les bandes d'ondes entre les télécommunications par fibre et la transition atomique, la conversion de fréquence cohérente est une interface nécessaire pour l'informatique quantique distribuée et les réseaux quantiques.

La puce photonique non linéaire intégrée se distingue par ses avancées technologiques significatives d'amélioration des effets optiques non linéaires par le microrésonateur améliorant l'interaction lumière-matière, ainsi que d'autres avantages tels que la petite taille, une grande évolutivité et une faible consommation d'énergie. Celles-ci font des puces photoniques non linéaires intégrées une plate-forme importante pour dissimuler efficacement la fréquence optique et réaliser d'autres effets optiques non linéaires.

Cependant, la conversion de fréquence cohérente améliorée par résonance sur puce nécessite plusieurs (trois ou plus) modes de condition d'adaptation de phase parmi des longueurs d'onde distinctes, ce qui impose des défis importants à la conception, à la fabrication et à la modulation des dispositifs. En particulier dans l'application de la spectroscopie atomique et moléculaire, l'erreur intrinsèque apportée par la technique de nanofabrication des puces photoniques non linéaires intégrées rend la fréquence de résonance du microrésonateur difficile à égaler la fréquence de transition atomique.

Les chercheurs de cette étude ont proposé un nouveau schéma de conversion de fréquence cohérente à haut rendement ne nécessitant que la condition d'adaptation de phase à deux modes via un processus de fréquence somme dégénéré. Ils ont réalisé un réglage précis de la fenêtre de fréquence (FW): accord grossier en ajustant la température de l'appareil avec une plage d'accord de 100 GHz; réglage fin avec le niveau MHz basé sur des travaux antérieurs de contrôle thermique tout optique dans une microcavité intégrée.

Les résultats ont montré que la meilleure efficacité obtenue était jusqu'à 42% lors de la conversion du nombre de photons d'une longueur d'onde de 1560 nm de large à 780 nm de large, indiquant une largeur de bande de réglage de fréquence supérieure à 250 GHz. Cela a satisfait l'interconnexion des photons de télécommunications et des atomes de rubidium (Rb).

En outre, les chercheurs ont vérifié expérimentalement les effets optiques non linéaires en cascade χ (2) et Kerr à l'intérieur d'un seul microrésonateur pour amplifier le signal converti, ce qui était auparavant négligé. Ainsi, l'efficacité de conversion la plus élevée était la possibilité d'atteindre plus de 100% en ajustant les paramètres de fabrication du dispositif, remplissant simultanément le signal converti et amplifié.

Cette étude fournit un nouveau moyen pour une conversion de fréquence efficace sur puce, ce qui est extrêmement important pour le traitement de l'information quantique sur puce.

####

Pour plus d'informations, veuillez cliquez ici

Contacts :
Jane FAN Qiong
86-551-636-07280

Si vous avez un commentaire, veuillez Contact .

Les émetteurs de communiqués de presse, et non 7th Wave, Inc. ou Nanotechnology Now, sont seuls responsables de l'exactitude du contenu.

Signet: