A kutatók nagy hatékonyságú frekvenciakonverziót valósítottak meg az integrált fotonikus chipen

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Kezdőlap > nyomja meg > A kutatók nagy hatékonyságú frekvenciaátalakítást valósítottak meg integrált fotonikus chipen

Absztrakt:
A Prof. GUO Guangcan és Prof. ZOU Changling, a Kínai Tudományos Akadémia Kínai Tudományos és Technológiai Egyetemének munkatársa által vezetett csapat hatékony frekvenciaátalakítást valósított meg mikrorezonátorokban egy degenerált összeg-frekvencia eljárással, és elérte a keresztsávú frekvenciakonverziót és az átalakított jel erősítése a mikrorezonátoron belüli kaszkádos nemlineáris optikai hatások megfigyelésével. A tanulmány a Physics Review Letters-ben jelent meg.

A kutatók nagy hatékonyságú frekvenciaátalakítást valósítottak meg integrált fotonikus chipen

Hefei, Kína | Feladás dátuma: 23. április 2021

A koherens frekvenciakonverziós folyamat széles körben alkalmazható a klasszikus és kvantuminformációs területeken, mint például a kommunikáció, az észlelés, az érzékelés és a képalkotás. A szálas távközlés és az atomi átmenet közötti hullámsávokat összekötő hídként a koherens frekvenciaátalakítás szükséges interfész az elosztott kvantumszámítástechnika és kvantumhálózatok számára.

Az integrált nemlineáris fotonikus chip kiemelkedik a nemlineáris optikai effektusok mikrorezonátorok általi, a fény-anyag kölcsönhatást fokozó javításának jelentős technológiai fejlődésével, valamint egyéb előnyökkel, mint például a kis méret, a nagy méretezhetőség és az alacsony energiafogyasztás. Ezek az integrált nemlineáris fotonikus chipeket fontos platformmá teszik a rejtett optikai frekvencia hatékony és más nemlineáris optikai effektusok megvalósításához.

A chipen belüli rezonanciával javított koherens frekvenciaátalakítás azonban több (három vagy több) fázisillesztési módot igényel különböző hullámhosszok között, ami jelentős kihívásokat jelent az eszközök tervezése, gyártása és modulációja szempontjából. Különösen az atom- és molekulaspektroszkópia alkalmazásakor az integrált nemlineáris fotonikus chipek nanogyártási technikája által okozott belső hiba miatt a mikrorezonátor rezonanciafrekvenciája nehezen illeszkedik az atomi átmenet frekvenciájához.

A tanulmány kutatói egy új sémát javasoltak a nagy hatékonyságú koherens frekvenciaátalakításhoz, amely csak a kétmódusú fázisillesztési feltételt követeli meg egy degenerált összeg-frekvencia folyamaton keresztül. A frekvenciaablak (FW) precíz hangolását érték el: durva hangolás a készülék hőmérsékletének 100 GHz-es hangolási tartományban történő beállításával; finomhangolás MHz-es szinten a teljesen optikai hőszabályozás korábbi munkái alapján egy integrált mikroüregben.

Az eredmények azt mutatták, hogy a legjobban elért hatékonyság 42% volt az 1560 nm szélesről 780 nm széles hullámhosszra történő fotonszám-konverzió során, ami 250 GHz feletti frekvencia hangolási sávszélességet jelez. Ez kielégítette a távközlési fotonok és a rubídium (Rb) atomok összekapcsolását.

Emellett a kutatók kísérletileg igazolták a kaszkád χ(2) és Kerr nemlineáris optikai effektusokat egyetlen mikrorezonátoron belül, hogy felerősítsék az átalakított jelet, amit korábban figyelmen kívül hagytak. Így a legnagyobb konverziós hatásfok 100% feletti lehet az eszközgyártási paraméterek beállításával, egyszerre teljesítve a jelátalakítást és az erősítést.

Ez a tanulmány új módszert kínál a chipen belüli hatékony frekvenciaátalakításhoz, amely rendkívül fontos a chipen belüli kvantuminformáció-feldolgozáshoz.

####

További információért kattintson a gombra itt

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

Ha van észrevétele, kérem Kapcsolat minket.

A tartalom pontosságáért kizárólag a sajtóközlemények kiadói felelősek, nem pedig a 7th Wave, Inc. vagy a Nanotechnology Now.

Könyvjelző: