中國科大郭光燦院士團隊在集成光學(xué)芯片領(lǐng)域取得新進展。

中國科大消息顯示，該團隊鄒長鈴研究組在集成光子芯片上實現(xiàn)了基于微腔簡并模式的高效光子頻率轉(zhuǎn)換，進一步探究了微腔內(nèi)的級聯(lián)非線性光學(xué)效應(yīng)，實現(xiàn)跨波段的頻率轉(zhuǎn)換和放大。

圖片來源：中國科大

據(jù)悉，鄒長鈴研究組提出了一種新穎的簡并和頻效應(yīng)，僅需要兩個光學(xué)模式就可以實現(xiàn)高效率的相干頻率轉(zhuǎn)換。并且，他們還實現(xiàn)了工作波長的精確調(diào)控：通過控制芯片基底溫度實現(xiàn)了頻率轉(zhuǎn)換匹配窗口的粗調(diào)，范圍可達100 GHz；基于前期光致微腔加熱效應(yīng)的相關(guān)工作[Optics Express 28, 11144(2020)]，實現(xiàn)了MHz量級的精細(xì)調(diào)控。

此外，研究組考慮了微腔內(nèi)的Kerr效應(yīng)以及級聯(lián)二階非線性光學(xué)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)模式簡并頻率轉(zhuǎn)換的信號還有可能獲得一定的增益，這在之前的光學(xué)相干頻率轉(zhuǎn)換的研究中被忽略了。他們實驗上驗證了這一重要的物理現(xiàn)象，并預(yù)言可以通過對芯片的工藝參數(shù)的進一步調(diào)控實現(xiàn)效率超過100%的頻率轉(zhuǎn)換，同時實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和放大。（校對/圖圖）