Oscilador de microondas de bajo ruido basado en chip fotónico

Área de la Ciencia:

• La fotónica
• Ingeniería de microondas
• Óptica integrada

Sus antecedentes:

• Las tecnologías modernas requieren ruido de baja fase y señales de microondas estables.
• Los sistemas fotónicos de microondas actuales usan fibra óptica a granel, lo que limita la miniaturización y la eficiencia energética.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema fotónico integrado compacto y eficiente para la generación de señales de microondas de bajo ruido.
• Para superar las limitaciones de la óptica a granel en los sistemas fotónicos de microondas actuales.

Principales métodos:

• Utilizó una división de frecuencia óptica de dos puntos en un chip.
• Los láseres de ancho de línea estrecha estabilizados en una cavidad de Fabry-Pérot en miniatura.
• Empleado un peine solitón de frecuencia oscuro para la división de frecuencia óptica y fotodetectado la salida.

Principales resultados:

• Generó una señal de microondas de 20 GHz con un ruido de fase de -96 dBc/Hz a un desplazamiento de 100 Hz, disminuyendo a -135 dBc/Hz a un desplazamiento de 10 kHz.
• Logró un rendimiento de ruido de fase sin precedentes para un sistema fotónico integrado.
• Integración heterogénea demostrada de todos los componentes fotónicos en un solo chip.

Conclusiones:

• El sistema fotónico integrado desarrollado ofrece un avance significativo para la navegación de alta precisión, la comunicación y la sincronización.
• Esta solución a escala de chip allana el camino para la generación de señales de microondas más pequeñas y eficientes.
• Los resultados ponen de relieve el potencial de la fotónica integrada para revolucionar las aplicaciones de cronometraje de precisión.