Researchers Realize High-efficiency Frequency Conversion On Integrated Photonic Chip

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

עמוד הבית > חדשות ועדכונים חוקרים מבינים המרת תדרים יעילה גבוהה בשבב פוטוני משולב

תקציר:
צוות בראשות פרופ 'GUO גואנגקאן ופרופ' ZOU צ'אנגלינג מאוניברסיטת סין למדע וטכנולוגיה של האקדמיה הסינית למדעים מימש המרת תדרים יעילה במיקרו-רזונאטורים באמצעות תהליך תדר סכום מנוון, והשיג המרה של תדרים צולבים. הגברה של האות המומר באמצעות תצפית על האפקטים האופטיים הלא-לינאריים שנמצאים בתוך מיקרו-רזונאטור. המחקר פורסם ב- Physics Review Letters.

החוקרים מבינים המרת תדרים יעילה גבוהה בשבב פוטוני משולב

חפיי, סין | פורסם ב- 23 באפריל 2021

לתהליך המרת תדרים קוהרנטי יש יישום רחב בתחומי מידע קלאסיים וקוונטיים כגון תקשורת, זיהוי, חישה והדמיה. כגשר המחבר רצועות גל בין טלקומוניקציה סיבית ומעבר אטומי, המרת תדרים קוהרנטית היא ממשק הכרחי עבור מחשוב קוונטי מבוזר ורשתות קוונטיות.

שבב פוטוני משולב לא ליניארי בולט בגלל ההתקדמות הטכנולוגית המשמעותית שלו בשיפור האפקטים האופטיים הלא לינאריים על ידי מיקרו-רזונאטור המשפר את האינטראקציה בין חומר לאור, לצד יתרונות אחרים כמו גודל קטן, יכולת הרחבה רבה וצריכת אנרגיה נמוכה. אלה הופכים שבבים פוטוניים לא לינאריים משולבים לפלטפורמה חשובה בכדי להסתיר תדרים אופטיים ביעילות ולממש אפקטים אופטיים לא לינאריים אחרים.

עם זאת, המרת תדרים קוהרנטית משופרת בתהודה המשובבת על השבב מחייבת מספר מצבים (שלושה או יותר) של מצב התאמת פאזה בין אורכי גל מובחנים, מה שמציב אתגרים משמעותיים לתכנון, ייצורם ואופנון ההתקנים. במיוחד ביישום ספקטרוסקופיה אטומית ומולקולרית, השגיאה הפנימית שהובאה על ידי טכניקת ננו-ייצור של שבבים פוטוניים לא ליניאריים משולבים הופכת את תדר התהודה של מיקרו-רזונאטור לקשה להתאים לתדר המעבר האטומי.

החוקרים במחקר זה הציעו תוכנית חדשה להמרת תדרים קוהרנטית ביעילות גבוהה המחייבת רק את מצב התאמת השלב הדו-מצבי באמצעות תהליך תדר סכום מנוון. הם השיגו כוונון מדויק של חלון התדרים (FW): כוונון גס על ידי התאמת טמפרטורת המכשיר עם טווח כוונון של 100 ג'יגה הרץ; כוונון עדין עם רמת MHz בהתבסס על עבודה קודמת של בקרה תרמית אופטית במיקרו-חלל משולב.

התוצאות הראו שהיעילות הטובה ביותר שהושגה הייתה עד 42% במהלך המרת מספר הפוטונים מרוחב 1560 ננומטר לרוחב גל רוחב 780 ננומטר, דבר המצביע על רוחב פס של כוונון תדרים מעל 250 GHz. זה סיפק את החיבור ההדדי בין פוטונים טלקום לאטומי רובידיום (Rb).

חוץ מזה, החוקרים אימתו בניסוי אפקטים אופטיים לא לינאריים של c (2) ושל קר בתוך מיקרו-רזונאטור יחיד להגברת האות המומר, שנזנח קודם לכן. לפיכך, יעילות ההמרה הגבוהה ביותר הייתה פוטנציאל להשיג מעל 100% באמצעות התאמת פרמטרים של ייצור מכשירים, תוך מילוי אותות שהומרו והוגברו בו זמנית.

מחקר זה מספק דרך חדשה להמרה בתדירות יעילה על שבב, אשר חשובה ביותר לעיבוד מידע קוונטי על גבי השבב.

####

לקבלת מידע נוסף, לחץ על כאן

ליצירת קשר:
ג'יין FAN קיונג
86-551-636-07280

זכויות יוצרים © אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין (USTC)

אם יש לך תגובה בבקשה צרו קשר שלנו.

מנפיקי מהדורות חדשות, לא 7th Wave, Inc. או Nanotechnology Now, אחראים בלעדית לדיוק התוכן.

הפוך: