Sumber cahaya multi-panjang gelombang pada lembaran datar

Multi panjang gelombangsumber cahayapada lembaran datar

Chip optik adalah jalan yang tak terhindarkan untuk melanjutkan Hukum Moore, telah menjadi konsensus akademisi dan industri, chip ini dapat secara efektif menyelesaikan masalah kecepatan dan konsumsi daya yang dihadapi oleh chip elektronik, dan diharapkan dapat menumbangkan masa depan komputasi cerdas dan kecepatan ultra-tinggikomunikasi optik. Dalam beberapa tahun terakhir, terobosan teknologi penting dalam fotonik berbasis silikon berfokus pada pengembangan sisir frekuensi optik soliton rongga mikro tingkat chip, yang dapat menghasilkan sisir frekuensi dengan jarak yang seragam melalui rongga mikro optik. Karena keunggulan integrasi tinggi, spektrum luas, dan frekuensi pengulangan tinggi, sumber cahaya soliton mikrokavitasi tingkat chip memiliki aplikasi potensial dalam komunikasi berkapasitas besar, spektroskopi,fotonik gelombang mikro, pengukuran presisi dan bidang lainnya. Secara umum, efisiensi konversi sisir frekuensi optik soliton tunggal mikrocavity sering dibatasi oleh parameter yang relevan dari mikrocavity optik. Di bawah daya pompa tertentu, daya keluaran sisir frekuensi optik soliton tunggal mikrocavity seringkali terbatas. Pengenalan sistem amplifikasi optik eksternal pasti akan mempengaruhi rasio signal-to-noise. Oleh karena itu, profil spektral datar dari sisir frekuensi optik soliton rongga mikro telah menjadi bidang yang dikejar.

Baru-baru ini, tim peneliti di Singapura telah mencapai kemajuan penting dalam bidang sumber cahaya multi-panjang gelombang pada lembaran datar. Tim peneliti mengembangkan chip mikrokavitas optik dengan spektrum datar, luas dan dispersi mendekati nol, dan secara efisien mengemas chip optik dengan kopling tepi (kerugian kopling kurang dari 1 dB). Berdasarkan chip mikrokavitasi optik, efek termo-optik yang kuat dalam mikrokavitas optik diatasi dengan skema teknis pemompaan ganda, dan sumber cahaya multi-panjang gelombang dengan keluaran spektral datar diwujudkan. Melalui sistem kontrol umpan balik, sistem sumber soliton multi-panjang gelombang dapat bekerja secara stabil selama lebih dari 8 jam.

Keluaran spektral sumber cahaya kira-kira berbentuk trapesium, laju pengulangan sekitar 190 GHz, spektrum datar mencakup 1470-1670 nm, kerataan sekitar 2,2 dBm (deviasi standar), dan rentang spektral datar menempati 70% dari keseluruhan rentang spektral, mencakup pita S+C+L+U. Hasil penelitian dapat digunakan pada interkoneksi optik berkapasitas tinggi dan berdimensi tinggioptiksistem komputasi. Misalnya, dalam sistem demonstrasi komunikasi berkapasitas besar berdasarkan sumber sisir soliton mikrokavitasi, grup sisir frekuensi dengan perbedaan energi yang besar menghadapi masalah SNR yang rendah, sedangkan sumber soliton dengan keluaran spektral datar dapat secara efektif mengatasi masalah ini dan membantu meningkatkan kualitas. SNR dalam pemrosesan informasi optik paralel, yang memiliki signifikansi teknis yang penting.

Karya yang diberi judul “Flat soliton microcomb source,” diterbitkan sebagai makalah sampul di Opto-Electronic Science sebagai bagian dari edisi “Digital and Intelligent Optics”.

Gambar 1. Skema realisasi sumber cahaya multi panjang gelombang pada pelat datar