División de frecuencias ópticas integradas para la generación de microondas y ondas mm
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Updated: Jul 1, 2025
06:42
Generation and Coherent Control of Pulsed Quantum Frequency Combs
Published on: June 8, 2018
9.0K
Shuman Sun1, Beichen Wang1, Kaikai Liu2
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Virginia, Charlottesville, VA, USA.
Nature
|March 6, 2024
Resumen
Los investigadores desarrollaron un sistema de división de frecuencia óptica miniaturizado para la generación de microondas y ondas milimétricas de ultra bajo ruido. Esta tecnología basada en chips promete sistemas de comunicación, radar y detección de alto rendimiento con potencial para la producción en masa.
Área de la Ciencia:
- La fotónica
- Ingeniería eléctrica
- Física aplicada
Sus antecedentes:
- La generación miniaturizada basada en chips de señales de microondas y ondas milimétricas (mmWave) de ultra bajo ruido es crucial para el avance de las tecnologías de comunicación, radar y detección.
- La división óptica de frecuencias, utilizando referencias ópticas y peines de frecuencia, ofrece una pureza espectral superior para la generación de microondas en comparación con los métodos existentes.
Objetivo del estudio:
- Demostrar un sistema de división de frecuencias ópticas en miniatura adecuado para su integración en una plataforma fotónica complementaria compatible con semiconductores de óxido metálico (CMOS).
- Para lograr un ruido de fase récord para los osciladores fotónicos de ondas mm integrados.
Principales métodos:
- Utilizó un gran volumen de modo, cavidad de la bobina de referencia óptica basada en guía de ondas plana para la estabilidad de fase.
- Se utilizaron microcombas de solitón, generadas en un microrresonador acoplado a una guía de ondas, para dividir las frecuencias ópticas hasta el rango de ondas mm.
- Se ha explorado la integración heterogénea con láseres semiconductores, amplificadores y fotodiodos.
Principales resultados:
- Demostró un sistema de división de frecuencia óptica miniaturizado en una plataforma fotónica integrada.
- Se ha logrado un nivel de ruido de fase récord para osciladores fotónicos de ondas mm integrados.
- Demostró el potencial para la integración heterogénea, permitiendo la compatibilidad CMOS.
Conclusiones:
- El sistema desarrollado puede transferir técnicas avanzadas de división de frecuencia óptica a plataformas fotónicas integradas.
- La tecnología es prometedora para la fabricación de gran volumen y bajo costo de osciladores de ondas mm de alto rendimiento para diversas aplicaciones.
- Este avance podría revolucionar las comunicaciones basadas en chips, el radar y los sistemas de detección.
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