科學(xué)家利用單個(gè)微梳裝置可替代若干激光器來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸
我們發(fā)送電子郵件、推文或觀看視頻,其實(shí)就是在利用激光在復(fù)雜的光纖網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)字信息。在這個(gè)過程當(dāng)中需要幾十個(gè)高性能的激光器來填補(bǔ)帶寬,以便收集越來越多的數(shù)字化信息。目前,研究人員可以通過一個(gè)叫做微梳(microcomb)的設(shè)備來代替所有的這些激光器。
微梳(microcomb)是一種光學(xué)裝置,它可以在微型光電芯片上產(chǎn)生非常敏銳的、等距的頻率線。這項(xiàng)技術(shù)大約是在十年前發(fā)展起來的,現(xiàn)在已達(dá)到了成熟的水平。該裝置可以應(yīng)用在激光雷達(dá)、傳感器、計(jì)時(shí)器以及光通信等領(lǐng)域。 微梳(microcomb)裝置的核心是一個(gè)微小的光腔,這個(gè)光腔可以將激光限制在空間中。因此,該技術(shù)為探索新的非線性物理現(xiàn)象提供了一個(gè)極好的條件。瑞典查爾莫斯理工大學(xué)與美國普渡大學(xué)的研究人員合作研究并利用了這門技術(shù),并且查爾莫斯理工大學(xué)的Victor Torres Company副教授還是最近在《自然通訊》雜志上刊登相關(guān)論文的作者之一。 Victor Torres Company副教授說:“我們觀察到光波的光學(xué)頻率在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)受到破壞性的干擾,從而在腔內(nèi)形成了一個(gè)類似于 ‘光洞’的波。這種波形的有趣之處在于,它產(chǎn)生的每條頻率線都有足夠的功率,這對于在光纖通信系統(tǒng)中進(jìn)行高性能的實(shí)驗(yàn)來說非常重要! 對于這些“黑暗”光脈沖的物理形成方式,科研人員還沒有充分的了解,但他們相信,這些光脈沖的獨(dú)特性質(zhì)會(huì)使其在光纖通信系統(tǒng)和光譜學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新應(yīng)用成為可能。 Victor Torres 有限公司還說:“感謝歐洲研究委員會(huì)的財(cái)政支持,我才能在這個(gè)方向上進(jìn)行深入的探索,當(dāng)然這也是一個(gè)更好地了解微諧振器中暗脈沖的形成及其在光通信中潛在應(yīng)用的光明開端。有了這項(xiàng)技術(shù),在不久的將來就會(huì)擁有更快速、更高效的光通信鏈。” 這些成績都是普渡大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院的研究人員與查爾莫斯理工大學(xué)光子實(shí)驗(yàn)室的Peter Andrekson教授團(tuán)隊(duì)精誠合作的結(jié)果。值得一說的是,查爾莫斯理工大學(xué)的光子實(shí)驗(yàn)室擁有著全世界一流的研究光纖通信的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。 該論文的共同作者之一Peter Andrekson說:“我們并不是第一個(gè)在光纖通信領(lǐng)域展示微梳(microcomb)裝置的,但我們首次實(shí)現(xiàn)了符合未來通信系統(tǒng)強(qiáng)大的性能需求! 作為本文的主要作者之一,Attila Fülöp于今年4月在光子實(shí)驗(yàn)室為他的博士論文“光纖通信與微共振頻率梳”進(jìn)行答辯。他說道:“對我來說,參與到微梳(microcomb)這個(gè)項(xiàng)目以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。類似這種概念驗(yàn)證的過程可以使我們能夠探索人們在為了對芯片級(jí)數(shù)據(jù)傳送器的需求,同時(shí)也證明了這種暗脈沖梳技術(shù)的潛在價(jià)值。” 文章來自rdmag,原文題目為:Multiple Lasers Could Be Replaced by a Single Microcomb。 |