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共振电光频率梳

DOI:10.1038/s41586-019-1110-x 期刊:Nature 出版年份:2019 更新时间:2025-11-28 14:23:57
摘要: 高速光通信通过波分复用技术实现,该技术利用数百个独立稳频激光器在单模光纤中编码信息。更高带宽需要更大总光功率,但输入光纤的功率受限于光纤内的光学非线性效应,且光源能耗逐渐成为重要成本因素。光学频率梳通过单片器件产生多个离散等距激光谱线可解决此问题,但目前其稳定性和相干性仅允许在较小参数范围内工作。我们展示了一种基于高品质回音壁模式谐振腔电光效应实现的宽带频率梳,可在低微波和光功率下运行。与常规三阶克尔非线性光学频率梳不同,我们的频率梳依赖效率更高的二阶非线性效应。该成果采用固定微波信号与光泵浦信号混频,生成具有精确载波间隔的相干频率梳。谐振增强效应使我们能使用比商用设备低三个数量级的微波功率。我们强调该成果对高速数据通信的实际意义:要突破光通信光纤非线性效应限制,需解决两个问题——提供紧凑全集成、高质相干频率梳发生器,以及实时计算非线性信号传输。本文报道了首个问题的解决方案。
作者: Alfredo Rueda,Florian Sedlmeir,Madhuri Kumari,Gerd Leuchs,Harald G. L. Schwefel
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研究概述 实验方案 设备清单

展示了一种通过电光效应在高品质回音壁模式谐振腔中实现的宽带频率梳,该谐振腔可在低微波和光学功率下运行,为解决光纤通信中非线性效应带来的限制提供了方案。

该研究表明,多共振电光调制能在极低功耗下形成宽带频率梳,为高速光通信提供了一种紧凑高效的解决方案。

梳状结构的跨度受光学色散限制,该系统的带宽相较于非谐振系统更窄,以效率换取工作范围。

SCI高频之选
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  • ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

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    型号:ZEISS Sigma 300 with RISE

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

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