研究人员获得了最广泛的微梳光谱跨度的记录

时间:2020-06-21 23:01 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

研究人员获得了最广泛的微梳光谱跨度的记录

弗吉尼亚大学电子与计算机工程助理教授徐毅与北京大学肖云峰的团队以及加州理工学院的研究人员合作,实现了微型梳子记录的最广泛的光谱跨度。

2020年5月11日,他们的同行评审论文“超辅助双八维跨度微型梳”发表在《自然通讯》杂志上,这是一份多学科期刊,致力于发表生物、健康、物理、化学和地球科学所有领域的高质量研究。

易和肖共同指导了这项工作,并是相应的作者。合著者包括陈昊晶,纪庆新,曹启涛,北京大学的龚启皇,以及加州理工学院的王和明和杨启凡。易的团队是由美国国家科学基金会赞助的。肖的团队是由国家自然科学基金和国家重点研发项目资助的。

该团队将混沌理论应用于一种特殊类型的光子设备,称为基于微谐振器的频率梳,或称为微梳。微型梳子能有效地将光子从单波长转换成多波长。研究人员展示了最广泛的。,最丰富多彩的)微梳光谱跨度的记录。随着光子的积累和运动的增强,频率梳产生紫外线到红外光谱的光。

“这就像把一个单色的魔术灯变成一个彩色电影放映机,”易说。从光子产生的广谱光增强了它在光谱学、光学时钟和天文学校准中寻找系外行星的用途。

微梳的工作原理是将两个相互依赖的元件连接起来:一个是微谐振器,它是一个环形的微米级结构,包裹光子并产生频率梳;另一个是输出总线波导。波导调节光发射:只有匹配的速度光才能从谐振腔进入波导。正如肖解释的那样,“这就像从高速公路上找到出口匝道;不管你开得有多快,出口总是有限速的。”

研究小组想出了一个聪明的方法来帮助更多的光子捕捉它们的出口。他们的解决方案是使微谐振器变形,从而在环内产生混乱的光运动。“这种混乱的运动扰乱了所有可用波长的光速,”合著者、北京大学研究小组成员陈浩静(音译)说。在特定时刻,当谐振腔内的速度与输出母线波导的速度相匹配时,光就会离开谐振腔,流经波导。

该团队对混沌理论的采用是他们之前对变形微腔中混沌辅助宽带动量转换的研究的成果,该研究发表在2017年的《科学》(Science)杂志上(Science 358, 344-347)。

本研究基于UVA工程在光子学方面的优势。Charles L. Brown电子和计算机工程系在半导体材料和器件物理方面有坚实的基础,并延伸到先进的光电器件。易的微光子实验室致力于高质量集成光子谐振器的研究,重点研究基于微谐振器的光学频率梳和基于连续变量的光子量子计算。

易说:“混沌和空腔变形的引入不仅提供了一种新的机制,而且在设计光子器件时提供了额外的自由度。”“这可能会加速量子计算和其他应用领域的光学和光子学研究,这些领域对未来的经济增长和可持续性至关重要。”

《自然通讯》杂志在2020年5月11日发表了这项研究。

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