Viševalni izvor svjetlosti na ravnom listu

Viševalna dužinaizvor svjetlostina ravnom listu

Optički čipovi su neizbježan put za nastavak Mooreovog zakona, postao je konsenzus akademske zajednice i industrije, može efikasno riješiti probleme brzine i potrošnje energije s kojima se suočavaju elektronski čipovi, očekuje se da će podrijeti budućnost inteligentnog računarstva i ultra-velike brzineoptička komunikacija. Posljednjih godina, važan tehnološki proboj u fotonici baziranoj na silicijumu fokusira se na razvoj solitnih optičkih češlja sa mikrošupljinama na nivou čipa, koji mogu generirati ravnomjerno raspoređene frekvencijske češljeve kroz optičke mikrošupljine. Zbog svojih prednosti visoke integracije, širokog spektra i visoke frekvencije ponavljanja, mikrošupljinski solitonski izvor svjetlosti na nivou čipa ima potencijalnu primjenu u komunikaciji velikog kapaciteta, spektroskopiji,mikrotalasna fotonika, precizno mjerenje i druge oblasti. Općenito, efikasnost konverzije mikrošupljine sa jednim solitonskim optičkim frekventnim češljem često je ograničena relevantnim parametrima optičke mikrošupljine. Pod određenom snagom pumpe, izlazna snaga grebena optičke frekvencije sa mikrošupljinom s jednim solitonom često je ograničena. Uvođenje sistema eksternog optičkog pojačanja neizbežno će uticati na odnos signal-šum. Stoga je ravan spektralni profil mikrošupljinskog solitonskog optičkog frekventnog češlja postao potraga za ovim poljem.

Nedavno je istraživački tim u Singapuru napravio važan napredak u polju viševalnih izvora svjetlosti na ravnim listovima. Istraživački tim je razvio optički mikrošupljinski čip sa ravnim, širokim spektrom i skoro nultom disperzijom i efikasno upakovao optički čip sa ivičnim spojem (gubitak spajanja manji od 1 dB). Na osnovu optičkog mikrošupljinskog čipa, tehničkim šemom dvostrukog pumpanja prevladan je snažan termooptički efekat u optičkoj mikrošupljini, a ostvaren je viševalni izvor svjetlosti sa ravnim spektralnim izlazom. Kroz sistem kontrole povratne sprege, višetalasni sistem izvora solitona može raditi stabilno više od 8 sati.

Spektralni izlaz izvora svjetlosti je približno trapezoidan, stopa ponavljanja je oko 190 GHz, ravni spektar pokriva 1470-1670 nm, ravnost je oko 2,2 dBm (standardna devijacija), a ravni spektar zauzima 70% cjelokupnog spektra. spektralni opseg, koji pokriva opseg S+C+L+U. Rezultati istraživanja se mogu koristiti u optičkim interkonekcijama velikog kapaciteta i visoke dimenzijeoptičkiračunarski sistemi. Na primjer, u komunikacijskom demonstracijskom sistemu velikog kapaciteta zasnovanom na mikrošupljinskom solitonskom češljastom izvoru, frekventna češljasta grupa sa velikom razlikom energije suočava se s problemom niskog SNR-a, dok solitonski izvor sa ravnim spektralnim izlazom može efikasno prevladati ovaj problem i pomoći u poboljšanju SNR u paralelnoj optičkoj obradi informacija, što ima važan inženjerski značaj.

Rad pod nazivom „Izvor ravnog solitonskog mikročešlja“ objavljen je kao naslovni rad u Opto-Electronic Science kao dio izdanja „Digitalna i inteligentna optika“.

Slika 1. Šema realizacije izvora svetlosti sa više talasnih dužina na ravnoj ploči