מקור אור רב-גל על ​​סדין שטוח

רב גליםמקור אורעל סדין שטוח

שבבים אופטיים הם הדרך הבלתי נמנעת להמשך חוק מור, הפך לקונצנזוס של האקדמיה והתעשייה, הוא יכול לפתור ביעילות את בעיות המהירות וצריכת החשמל איתם מתמודדים שבבים אלקטרוניים, צפוי לערער את עתיד המחשוב החכם והמהירות האולטרה-גבוההתקשורת אופטית. בשנים האחרונות, פריצת דרך טכנולוגית חשובה בפוטוניקה המבוססת על סיליקון מתמקדת בפיתוח של מסרקות תדרים אופטיות מסוג סוליטון ברמת שבב, שיכולים ליצור מסרקות תדרים ברווח אחיד דרך חללים מיקרו אופטיים. בגלל יתרונותיו של אינטגרציה גבוהה, ספקטרום רחב ותדירות חזרות גבוהה, למקור אור סוליטון ברמת שבב מיקרו-חלל יש יישומים פוטנציאליים בתקשורת עם קיבולת גדולה, ספקטרוסקופיה,פוטוניקת מיקרוגל, מדידה מדויקת ותחומים אחרים. באופן כללי, יעילות ההמרה של מסרק תדר אופטי יחיד מסוג סוליטון מוגבלת לרוב על ידי הפרמטרים הרלוונטיים של החלל המיקרו-אופטי. תחת הספק משאבה ספציפי, הספק המוצא של מסרק התדר האופטי יחיד מסוג סוליטון מוגבל לרוב. הכנסת מערכת הגברה אופטית חיצונית תשפיע בהכרח על יחס האות לרעש. לכן, הפרופיל הספקטרלי השטוח של מסרק תדרים אופטי סוליטון מיקרו-חלל הפך לעיסוק בתחום זה.

לאחרונה, צוות מחקר בסינגפור עשה התקדמות חשובה בתחום של מקורות אור מרובי-גל על ​​יריעות שטוחות. צוות המחקר פיתח שבב מיקרו-חלל אופטי עם ספקטרום שטוח ורחב ופיזור כמעט אפס, וארז ביעילות את השבב האופטי עם צימוד קצה (אובדן צימוד פחות מ-1 dB). בהתבסס על שבב המיקרו-חלל האופטי, האפקט התרמו-אופטי החזק בחלל המיקרו-אופטי מתגבר על ידי התכנית הטכנית של שאיבה כפולה, ומקור האור מרובה-גל עם פלט ספקטרלי שטוח מתממש. באמצעות מערכת בקרת המשוב, מערכת מקור הסוליטון מרובה-גל יכולה לעבוד ביציבות במשך יותר מ-8 שעות.

הפלט הספקטרלי של מקור האור הוא בקירוב טרפז, קצב החזרה הוא כ-190 גיגה-הרץ, הספקטרום השטוח מכסה 1470-1670 ננומטר, השטיחות היא כ-2.2 dBm (סטיית תקן), והטווח הספקטרלי השטוח תופס 70% מכלל כל טווח ספקטרלי, המכסה את פס S+C+L+U. ניתן להשתמש בתוצאות המחקר בחיבור אופטי בעל קיבולת גבוהה ובמימד גבוהאוֹפּטִימערכות מחשוב. לדוגמה, במערכת הדגמת תקשורת בעלת קיבולת גדולה המבוססת על מקור מסרק סוליטון במיקרו-חלל, קבוצת מסרק התדרים עם הפרש אנרגיה גדול מתמודדת עם הבעיה של SNR נמוך, בעוד שמקור הסוליטון עם פלט ספקטרלי שטוח יכול להתגבר ביעילות על בעיה זו ולעזור לשפר את SNR בעיבוד מידע אופטי מקביל, שיש לו משמעות הנדסית חשובה.

העבודה, שכותרתה "מקור מיקרוקומב סוליטון שטוח", פורסמה כמאמר השער ב-Opto-Electronic Science כחלק מהגיליון "אופטיקה דיגיטלית וחכמה".

איור 1. ערכת מימוש מקור אור רב-גל על ​​צלחת שטוחה