Researchers Realize High-efficiency Frequency Conversion On Integrated Photonic Chip

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Ana Sayfa > Basın > Araştırmacılar entegre fotonik çip üzerinde yüksek verimli frekans dönüşümü gerçekleştiriyor

Özet:
Çin Bilimler Akademisi'nin Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Prof. GUO Guangcan ve Prof. ZOU Changling liderliğindeki bir ekip, dejenere toplam frekans süreci yoluyla mikrorezonatörlerde verimli frekans dönüşümünü gerçekleştirdi ve bantlar arası frekans dönüşümü gerçekleştirdi. Mikrorezonatörün içindeki kademeli doğrusal olmayan optik etkilerin gözlemlenmesi yoluyla dönüştürülen sinyalin amplifikasyonu. Çalışma Physics Review Letters'da yayınlandı.

Araştırmacılar, entegre fotonik çipte yüksek verimli frekans dönüşümünü fark etti

Hefei, Çin | 23 Nisan 2021'de yayınlandı

Tutarlı frekans dönüştürme işleminin iletişim, algılama, algılama ve görüntüleme gibi klasik ve kuantum bilgi alanlarında geniş bir uygulaması vardır. Fiber telekomünikasyon ve atomik geçiş arasındaki dalga bantlarını birbirine bağlayan bir köprü olarak tutarlı frekans dönüşümü, dağıtılmış kuantum hesaplama ve kuantum ağları için gerekli bir arayüzdür.

Entegre doğrusal olmayan fotonik çip, küçük boyut, büyük ölçeklenebilirlik ve düşük enerji tüketimi gibi diğer avantajların yanı sıra, mikrorezonatörün ışık-madde etkileşimini güçlendirmesi yoluyla doğrusal olmayan optik etkileri iyileştirmeye yönelik önemli teknolojik ilerlemeleri nedeniyle öne çıkıyor. Bunlar, entegre doğrusal olmayan fotonik çipleri, optik frekansı verimli bir şekilde gizlemek ve diğer doğrusal olmayan optik efektleri gerçekleştirmek için önemli bir platform haline getirir.

Bununla birlikte, çip üzerinde rezonansla geliştirilmiş tutarlı frekans dönüşümü, farklı dalga boyları arasında çoklu (üç veya daha fazla) faz eşleştirme koşulu gerektirir; bu da cihazların tasarımı, üretimi ve modülasyonu için önemli zorluklar getirir. Özellikle atomik ve moleküler spektroskopinin uygulanmasında, entegre doğrusal olmayan fotonik çiplerin nanofabrikasyon tekniğinin getirdiği içsel hata, mikrorezonatörün rezonans frekansının atomik geçiş frekansıyla eşleşmesini zorlaştırır.

Bu çalışmadaki araştırmacılar, dejenere toplam frekans süreci yoluyla yalnızca iki modlu faz eşleştirme koşulunu gerektiren yüksek verimli tutarlı frekans dönüşümü için yeni bir şema önerdiler. Frekans penceresinin (FW) hassas ayarını başardılar: cihazın sıcaklığını 100 GHz ayar aralığıyla ayarlayarak kaba ayar; Entegre bir mikro boşlukta tamamen optik termal kontrolün önceki çalışmasına dayanan MHz seviyesiyle ince ayar.

Sonuçlar, foton sayısının 42 nm genişliğinden 1560 nm genişliğinde dalga boyuna dönüşümü sırasında elde edilen en iyi verimliliğin %780'ye kadar olduğunu gösterdi; bu, 250 GHz'in üzerinde bir frekans ayarlama bant genişliğine işaret ediyor. Bu, telekom fotonları ve rubidyum (Rb) atomlarının ara bağlantısını sağladı.

Ayrıca araştırmacılar, daha önce ihmal edilen dönüştürülmüş sinyali yükseltmek için tek bir mikrorezonatör içindeki basamaklı χ(2) ve Kerr doğrusal olmayan optik etkilerini deneysel olarak doğruladılar. Bu nedenle, en yüksek dönüşüm verimliliği, cihaz üretim parametrelerinin ayarlanması ve sinyalin dönüştürülmesi ve güçlendirilmesinin eş zamanlı olarak gerçekleştirilmesi yoluyla %100'ün üzerinde elde etme potansiyeliydi.

Bu çalışma, çip üzerinde kuantum bilgi işleme için son derece önemli olan verimli çip üzerinde frekans dönüşümü için yeni bir yol sağlar.

####

Daha fazla bilgi için lütfen tıklayın okuyun

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

Telif Hakkı © Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (USTC)

Bir yorumunuz varsa, lütfen İletişim bize.

7th Wave, Inc. veya Nanotechnology Now değil, haber bültenleri yayıncıları yalnızca içeriğin doğruluğundan sorumludur.

Yer imi: