ソリトンのマイクロコンブのピエゾ電気制御

科学分野:

• フォトニックと光学工学
• 材料科学
• 電気工学

背景:

• 高速レーザー周波数アクチュエーションは,光学時計,周波数合成,および安定性移転に不可欠です.
• 熱アクチュエータ (10kHzまで) によって制限されている既存の統合マイクロコンブは,メガヘルツ帯域幅制御のための外部コンポーネントを必要とします.
• Solitonマイクロコンブはチップスケールの周波数コンブを生成しますが,統合された高速アクチュエーションがありません.

研究 の 目的:

• ソリトンのマイクロコンブに 高速で統合されたアクチュエーションを実証する.
• メガヘルツ帯域幅の制御を実現するために,ピエゾ電気コンポーネントを使用します.
• 先進的な lidar システムなどのマイクロコンブの新しいアプリケーションを可能にします.

主な方法:

• アルミニウム・ニトリド (AlN) のピエゾ電気アクチュエータを超低損失のシリコン・ニトリド (Si3N4) の光子回路に単体統合する.
• 電圧制御によるソリトンの起動,チューニング,および安定化の実証.
• バンド幅,電力消費,線形性,ヒステリシスを含むアクチュエータ性能の特徴.

主要な成果:

• ソリトンのマイクロコンブには メガヘルツの帯域幅のアクチュエーションが達成され, これまでの集積およびバルクモジュレータの制限を超えた.
• 低電力消費 (300 nW),高線形性,低ヒステリシスで実証された双方向チューニング.
• 周波数調節式リダースエンジンを起動し,周波数エクスカッションを増加させ,パワーを低下させ,歪みを軽減します.
• CMOSエレクトロニクスと互換性のある電圧削減のための共振強化を展示しました.

結論:

• 統合されたピエゾ電気駆動は,ソリトンマイクロコンブの超低電力,高速制御への経路を提供します.
• この技術は,チップスケールの周波数の適用範囲を大幅に拡大します.
• 開発されたアプローチは,センサーと通信のための高度な光学統合回路の道を開く.