Các nhà nghiên cứu nhận ra khả năng chuyển đổi tần số hiệu quả cao trên chip quang tử tích hợp

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Các nhà nghiên cứu nhận ra chuyển đổi tần số hiệu quả cao trên chip quang tử tích hợp

Tóm tắt:
Một nhóm do Giáo sư GUO Guangcan và Giáo sư ZOU Changling từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã nhận ra việc chuyển đổi tần số hiệu quả trong các vi phẫu thuật thông qua quy trình tần số tổng suy biến và đạt được chuyển đổi tần số xuyên băng tần và khuếch đại tín hiệu đã chuyển đổi thông qua quan sát các hiệu ứng quang học phi tuyến xếp tầng bên trong bộ vi phát. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Physics Review Letters.

Các nhà nghiên cứu nhận ra chuyển đổi tần số hiệu quả cao trên chip quang tử tích hợp

Hợp Phì, Trung Quốc | Đăng vào ngày 23 tháng 2021 năm XNUMX

Quá trình chuyển đổi tần số mạch lạc có ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin lượng tử và cổ điển như thông tin liên lạc, phát hiện, cảm biến và hình ảnh. Là cầu nối kết nối các dải sóng giữa viễn thông sợi quang và quá trình chuyển đổi nguyên tử, chuyển đổi tần số mạch lạc là một giao diện cần thiết cho tính toán lượng tử phân tán và mạng lượng tử.

Chip quang tử phi tuyến tích hợp nổi bật vì những tiến bộ công nghệ đáng kể của nó trong việc cải thiện hiệu ứng quang học phi tuyến bằng cách tăng cường tương tác vật chất ánh sáng của vi mạch, cùng với những ưu điểm khác như kích thước nhỏ, khả năng mở rộng lớn và tiêu thụ năng lượng thấp. Những điều này làm cho các chip quang tử phi tuyến tích hợp trở thành một nền tảng quan trọng để che phủ tần số quang học một cách hiệu quả và thực hiện các hiệu ứng quang học phi tuyến tính khác.

Tuy nhiên, việc chuyển đổi tần số liên kết tăng cường cộng hưởng trên chip yêu cầu nhiều (ba hoặc nhiều hơn) chế độ điều kiện khớp pha giữa các bước sóng khác nhau, điều này đặt ra những thách thức đáng kể đối với thiết kế, chế tạo và điều chế của thiết bị. Đặc biệt trong ứng dụng của quang phổ nguyên tử và phân tử, sai số nội tại do kỹ thuật chế tạo nano của chip quang tử tích hợp tích hợp làm cho tần số cộng hưởng của vi mạch khó có thể phù hợp với tần số chuyển tiếp nguyên tử.

Các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu này đã đề xuất một sơ đồ mới để chuyển đổi tần số nhất quán hiệu quả cao chỉ yêu cầu điều kiện kết hợp pha hai chế độ thông qua quy trình tần số tổng suy biến. Họ đã đạt được điều chỉnh chính xác cửa sổ tần số (FW): điều chỉnh thô bằng cách điều chỉnh nhiệt độ thiết bị với dải điều chỉnh 100 GHz; tinh chỉnh với mức MHz dựa trên công việc trước đây của điều khiển nhiệt toàn quang trong một vi trọng lực tích hợp.

Kết quả cho thấy hiệu suất đạt được tốt nhất lên đến 42% trong quá trình chuyển đổi số photon từ bước sóng rộng 1560 nm sang bước sóng rộng 780 nm, cho thấy băng thông điều chỉnh tần số trên 250GHz. Điều này thỏa mãn sự liên kết giữa các photon viễn thông và nguyên tử rubidi (Rb).

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu đã thực nghiệm xác minh các hiệu ứng quang học phi tuyến χ (2) và Kerr bên trong một bộ phát siêu nhỏ để khuếch đại tín hiệu đã được chuyển đổi, vốn đã bị bỏ qua trước đây. Do đó, hiệu suất chuyển đổi cao nhất có thể đạt được trên 100% thông qua việc điều chỉnh các thông số chế tạo thiết bị, đáp ứng đồng thời tín hiệu được chuyển đổi và khuếch đại.

Nghiên cứu này cung cấp một phương pháp mới để chuyển đổi tần số hiệu quả trên chip, điều này cực kỳ quan trọng đối với việc xử lý thông tin lượng tử trên chip.

####

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Jane FAN Quỳnh
86-551-636-07280

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: