Diseño y simulación experimental de un sistema de transferencia de frecuencia óptica en una plataforma fotónica de...

Área de la Ciencia:

• Fotónica y ingeniería óptica
• Óptica integrada
• Metrología de la frecuencia

Sus antecedentes:

• La transferencia de frecuencia óptica precisa es crucial para las aplicaciones avanzadas.
• La fotónica de silicio ofrece una plataforma para sistemas ópticos miniaturizados e integrados.
• La evaluación del rendimiento antes de la fabricación es esencial para el diseño de circuitos fotónicos integrados.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y simular un sistema de transferencia de frecuencia óptica para la integración de fotónica de silicio.
• Desarrollar un simulador experimental para la evaluación del rendimiento de los circuitos fotónicos integrados.
• Demostrar la viabilidad de un sistema de transferencia de frecuencia óptica compacto y de alta precisión.

Principales métodos:

• Desarrollo de un simulador experimental con óptica reemplazable.
• Explotación de un modulador de banda lateral de Mach-Zehnder con soporte suprimido como actuador de compensación de fase.
• Simulación de una red de fibra de 90 km para la cancelación de ruido y pruebas de rendimiento.

Principales resultados:

• Se obtiene una inestabilidad de 2 × 10-18 para la frecuencia óptica transmitida.
• Demostró operaciones ininterrumpidas durante 24 horas en la red de fibra simulada.
• Validación de la eficacia del actuador de compensación de fase de doble paso para la cancelación de ruido inducida por fibra.

Conclusiones:

• Un sistema de transferencia de frecuencia óptica a escala de chip y de alta precisión es factible utilizando el diseño fotónico de silicio propuesto.
• El simulador experimental evalúa efectivamente el rendimiento antes de fabricar circuitos fotónicos integrados.
• El sistema desarrollado tiene potencial para numerosas aplicaciones que requieren una transferencia de frecuencia óptica precisa.