科學(xué)家首次在硅基芯片上實(shí)現(xiàn)操控光波和光子信息
科學(xué)家首次在硅基芯片上實(shí)現(xiàn)操控光波和光子信息,并維持了它們的整體波形。目前因?yàn)榇蠖鄶?shù)通信基礎(chǔ)設(shè)施仍依賴于基于硅的設(shè)備來(lái)傳播和接收信息,這標(biāo)志著通信基礎(chǔ)設(shè)施將大幅提升傳輸速度。在現(xiàn)代通信技術(shù)中,保持洲際光纖中的信息完整性是至關(guān)重要的。
從理論上說(shuō),這需要在光纖的收發(fā)端對(duì)硅基芯片中的光進(jìn)行操作,以此確保那些“光子信息包”的波形在傳送中不會(huì)被破壞。多年以來(lái),科學(xué)家們一直在為這個(gè)目標(biāo)努力,現(xiàn)在終于有了新的成果。 而近日,悉尼大學(xué)納米研究所和新加坡科技大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院合作,首次通過(guò)操控一塊硅基芯片上的光波成功地維持了它們的整體波形,這類特殊的波名為“孤子”。 其實(shí)在20年前,科學(xué)家們就首次在光纖中觀察到了這種“孤子”,并被命名為“布拉格孤子”。但是當(dāng)時(shí)并沒(méi)有在硅基材料上進(jìn)行試驗(yàn),因?yàn)楫?dāng)時(shí)的硅基材料并不具備傳播“孤子”的條件。 現(xiàn)在,研究小組在新加坡建造了一種基于超富硅氮化物(USRN)的裝置,并為它配置了悉尼納米公司(Sydney Nano)最先進(jìn)的光學(xué)工具,最終,這臺(tái)裝置成功證明了硅基芯片上的布拉格孤子的形成和裂變過(guò)程。研究人員將這一發(fā)現(xiàn)歸功于聯(lián)合使用了USRN和布拉格光柵器件。后者是一種經(jīng)過(guò)輕微修改的硅材料,能產(chǎn)生所謂的“布拉格光柵”,它加工起來(lái)十分方便。 同時(shí)布拉格光柵器件的硅基特性也確保了與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝的兼容性。可靠地啟動(dòng)孤子壓縮和裂變的能力,并允許用比以前所要求的更長(zhǎng)的脈沖產(chǎn)生超快現(xiàn)象。而且芯片規(guī)模的小型化也提高了光信號(hào)處理的速度。 相關(guān)鏈接:https://doi.org/10.1002/lpor.201900114 |
最新評(píng)論
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wangqinqinmm 2019-07-08 00:02布拉格光柵
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redplum 2019-07-08 00:03照片很有意義
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likaihit 2019-07-08 00:04什么意義啊
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dushunli 2019-07-08 00:41硅基芯片!
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bairuizheng 2019-07-08 00:52越小的微觀突破和實(shí)現(xiàn)可控,應(yīng)用面就越大越廣。
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1014597 2019-07-08 03:35芯片上實(shí)現(xiàn)操控光波和光子
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mang2004 2019-07-08 04:30Bragg Soliton Compression and Fission on CMOS‐Compatible Ultra‐Silicon‐Rich Nitride
Abstract
Higher‐order soliton dynamics, specifically soliton compression and fission, underpin crucial applications in ultrafast optics, communications, and signal processing. Bragg solitons exploit the strong dispersive properties of periodic media near the photonic band edge. This enables soliton dynamics to occur in very short propagation distances, opening avenues to harness soliton compression and fission in integrated photonic platforms. However, implementation in complementary metal‐oxide semiconductor (CMOS)‐compatible platforms has been hindered by the strong nonlinear loss that dominates the propagation in silicon and the low‐optical nonlinearity of traditional silicon nitride. Here, CMOS‐compatible, on‐chip Bragg solitons, are presented with a soliton‐effect pulse compression with a factor of × 5.7, along with time‐resolved measurements of soliton fission on a CMOS‐compatible photonic circuit platform. These observations are enabled by the combination of a unique cladding‐modulated Bragg grating design and the high nonlinearity and negligible nonlinear loss of compositionally engineered ultra‐silicon‐rich nitride (USRN: Si7N3).
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劉明歡聰慧 2019-07-08 05:55首次通過(guò)操控一塊硅基芯片上的光波成功地維持了它們的整體波形,這類特殊的波名為“孤子”。
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thorn12345 2019-07-08 07:57操控光波和光子信息
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從業(yè)者007 2019-07-08 08:07硅氮化物(USRN)的裝置成功證明了硅基芯片上的布拉格孤子的形成和裂變過(guò)程。