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片上集成光源方面取得系列研究进展

编辑:双赢彩票官方网站 来源:双赢彩票官方网站 创发布时间:2023-01-07阅读47709次
  本文摘要:作为现代光学特别是在是构建光学核心部分,高质量脉冲与相干性激光光源仍然以来都是学术界与产业界的最重要关注点。

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作为现代光学特别是在是构建光学核心部分,高质量脉冲与相干性激光光源仍然以来都是学术界与产业界的最重要关注点。在中国科学院B类战略性先导科技专项“大规模光子构建芯片”反对下,近日,西安光机所微纳光学与光子构建团队在片上构建光源方面获得系列研究进展。

首先,在片上构建了以49GHz为基频的多倍频(1~15)平稳激光脉冲源,该研究成果于7月19日公开发表在SCI光学一区期刊《ACSPhotonics》杂志上,题目为“Repetitionratemultiplicationpulsedlasersourcebasedonamicro-ringresonator”。通过设计有所不同激光器参数,利用激光腔内光场增益、非线性和色散的相互作用,产生的各类脉冲激光源早已在学术和商业领域中获得令人瞩目的成果。

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而面临超高速光学时钟、高速光通信技术、微波光子学、光谱测量及天文光频巴利等领域对激光脉冲源的重频明确提出了更高的市场需求。西安光机所利用自家研制的片上微环谐振腔,基于力学系统四波混频效应,构建了基频为49GHz的平稳激光脉冲输入,比起于非同腔脉冲激光器,有效地减少了由SchawlowandTownes容许带给的高振幅噪声。同时利用片上激光模式自由选择机制,构建了49~735GHz的多倍速率的激光脉冲,突破了激光腔权利光谱范围对反复频率的容许。

超高重频脉冲激光源的产生机理示意图49GHz激光脉冲的实验测试结果实验结果图其次,在傅里叶转换无限大超强较宽序片锁上模激光技术方面获得最重要突破。传统锁模技术经常被用来构建非同脉冲,研究者更好地将锁住模技术用作展宽频谱比特率以构建非同、亚皮秒级甚至阿秒级的激光脉冲,而傅里叶转换无限大超强较宽谱片上纳秒脉冲的锁模激光器较难构建,这种激光器因其频谱比特率较为较宽,可以被普遍应用于光谱学测量、传感器、相干光通信以及量子光学等领域。西安光机所和国外多家单位合作,利用非线性缩放环路反射镜构建了超强较宽序的构建被动式锁模激光器,其中核心的环路反射镜使用西光所特有的低损耗低折射率劣低Q值微环谐振器。

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该激光器输入的激光脉冲时域半低仅有长(FWHM)为4.31ns,平均值输入光功率大约为2.5mW,峰值功率平均大约60mW,输入振幅RMS<2.3%,,序长104.9MHz,比起传统减少2个数量级。该研究成果2017年公开发表于《NaturePhotonics》期刊上。超强较宽序锁住模激光器实验装置以上研究成果是西安光机所微纳光学与光子构建团队时隔交叉偏振光子对产生(Naturecommunications,2015)、片上多光子纠结态产生(Science,2016)、红外线光学频率巴利构建(LaserPhotonicsReview,2016)以及低维度光量子芯片(Nature,2017)等成果之后的系列突破性进展,为未来光量子构建芯片的发展奠下了最重要基础。


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