以一敌百!科学家利用单个微梳装置可替代若干激光器来进行数据传输

材料科技在线2018-06-25 18:46:32

图片来源:查尔莫斯理工大学


我们发送电子邮件、推文或观看视频,其实就是在利用激光在复杂的光纤网络上传输数字信息。在这个过程当中需要几十个高性能的激光器来填补带宽,以便收集越来越多的数字化信息。目前,研究人员可以通过一个叫做微梳(microcomb)的设备来代替所有的这些激光器


微梳(microcomb)是一种光学装置,它可以在微型光电芯片上产生非常敏锐的、等距的频率线。这项技术大约是在十年前发展起来的,现在已达到了成熟的水平。该装置可以应用在激光雷达、传感器、计时器以及光通信等领域。


微梳(microcomb)装置的核心是一个微小的光腔,这个光腔可以将激光限制在空间中。因此,该技术为探索新的非线性物理现象提供了一个极好的条件。瑞典查尔莫斯理工大学与美国普渡大学的研究人员合作研究并利用了这门技术,并且查尔莫斯理工大学的Victor Torres Company副教授还是最近在《自然通讯》杂志上刊登相关论文的作者之一。


Victor Torres Company副教授说:“我们观察到光波的光学频率在很短的时间内会受到破坏性的干扰,从而在腔内形成了一个类似于 ‘光洞’的波。这种波形的有趣之处在于,它产生的每条频率线都有足够的功率,这对于在光纤通信系统中进行高性能的实验来说非常重要。”


对于这些“黑暗”光脉冲的物理形成方式,科研人员还没有充分的了解,但他们相信,这些光脉冲的独特性质会使其在光纤通信系统和光谱学等领域内的创新应用成为可能。


Victor Torres 有限公司还说:“感谢欧洲研究委员会的财政支持,我才能在这个方向上进行深入的探索,当然这也是一个更好地了解微谐振器中暗脉冲的形成及其在光通信中潜在应用的光明开端。有了这项技术,在不久的将来就会拥有更快速、更高效的光通信链。”


这些成绩都是普渡大学电子与计算机工程学院的研究人员与查尔莫斯理工大学光子实验室的Peter Andrekson教授团队精诚合作的结果。值得一说的是,查尔莫斯理工大学的光子实验室拥有着全世界一流的研究光纤通信的实验设施。


该论文的共同作者之一Peter Andrekson说:“我们并不是第一个在光纤通信领域展示微梳(microcomb)装置的,但我们首次实现了符合未来通信系统强大的性能需求。”


作为本文的主要作者之一,Attila Fülöp于今年4月在光子实验室为他的博士论文“光纤通信与微共振频率梳”进行答辩。他说道:“对我来说,参与到微梳(microcomb)这个项目以及相关实验是一个很好的学习机会。类似这种概念验证的过程可以使我们能够探索人们在为了对芯片级数据传送器的需求,同时也证明了这种暗脉冲梳技术的潜在价值。”


文章来自rdmag,原文题目为:Multiple Lasers Could Be Replaced by a Single Microcomb,由材料科技在线汇总整理。