La technologie liée aux puces optiques est la voie inévitable pour conserver la validité de la loi de Moore, qui est devenue le consensus du monde universitaire et de l'industrie; il peut résoudre efficacement les problèmes de vitesse et de consommation d'énergie des puces électroniques. Cette technologie devrait bouleverser l'avenir de l'informatique intelligente et de la communication optique ultra-rapide.

Ces dernières années, une avancée technologique importante dans le domaine de la photonique à base de silicium s'est concentrée sur le développement de peignes de fréquence optique à solitons à microcavité basés sur des puces, capables de générer des peignes de fréquence uniformément espacés à travers des microcavités optiques. En raison de ses avantages d'intégration élevée, de large spectre et de fréquence de répétition élevée, la source de lumière soliton à microcavité sur puce a des applications potentielles dans les communications de grande capacité, la spectroscopie, la photonique micro-ondes, la mesure de précision et d'autres domaines.

En général, l'efficacité de conversion du peigne de fréquence optique soliton est souvent limitée par les paramètres pertinents de la microcavité optique. Sous une puissance de pompe spécifique, la puissance de sortie du peigne de fréquence optique à soliton unique à microcavité est souvent limitée. L'introduction d'un système d'amplification optique externe affectera inévitablement le rapport signal/bruit. Par conséquent, le profil spectral plat du peigne de fréquence optique soliton est devenu la poursuite de ce domaine.

Récemment, une équipe dirigée par le Dr Peng Xie de l'Université technologique de Nanyang à Singapour a réalisé d'importants progrès dans le domaine des sources lumineuses multi-longueurs d'onde sur feuilles plates. L'équipe de recherche a développé une puce à microcavité optique avec un spectre plat, large et une dispersion proche de zéro et a emballé efficacement la puce optique sous forme de couplage de bord (la perte de couplage est inférieure à 1 dB).

Basé sur la puce à microcavité optique, le fort effet thermo-optique dans la microcavité optique est surmonté par le schéma technique du double pompage, et la source de lumière multi-longueurs d'onde avec une sortie spectrale plate est réalisée. Grâce au système de contrôle de rétroaction, le système source de solitons multi-longueurs d'onde peut fonctionner de manière stable pendant plus de huit heures.

La sortie spectrale de la source lumineuse est approximativement trapézoïdale, la fréquence de répétition est d'environ 190 GHz, le spectre plat couvre 1 470-1 670 nm, la planéité est d'environ 2,2 dBm (écart type) et la plage spectrale plate occupe 70 % de l'ensemble. plage spectrale, couvrant la bande S+C+L.

Les résultats de la recherche peuvent être utilisés dans les systèmes d'interconnexion optique de haute capacité et les systèmes informatiques optiques de grande dimension.

Par exemple, dans le système de démonstration de communication de grande capacité basé sur une source en peigne soliton à microcavité, le groupe de peignes de fréquence avec une grande différence d'énergie est confronté au problème d'un faible SNR, tandis que la source soliton avec une sortie spectrale plate peut efficacement surmonter ce problème et contribuer à améliorer le SNR dans le traitement optique parallèle de l'information, qui a une importance technique importante.

Les résultats sont publiés dans la revue Opto-Electronic Science .

Plus d'informations : Xinyu Wang et al, Source de micropeigne soliton plat, Science opto-électronique (2023). DOI :10.29026/oes.2023.230024

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