蘇州納米所梁偉團(tuán)隊(duì)在Nature Communications發(fā)表基于光纖微腔自注入鎖定光梳產(chǎn)生低相噪太赫茲源的合作研究成果
在未來毫米波太赫茲波高速通信應(yīng)用中,低相噪的源是核心器件,其噪聲決定了通信的帶寬。而傳統(tǒng)電學(xué)倍頻方法在產(chǎn)生高頻率的射頻和太赫茲信號(hào)時(shí)其相噪是隨著頻率增加而增加的。
通過光學(xué)方法,特別是微腔頻率梳產(chǎn)生低相噪射頻太赫茲源可以克服電學(xué)倍頻方法的瓶頸,近年來獲得學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和研究。已報(bào)道的基于片上微環(huán),回音壁微腔等產(chǎn)生的光頻梳微波源,一方面由于微腔模場(chǎng)體積小熱噪聲較高,另外也還沒有達(dá)到量子極限噪聲水平。
南京大學(xué)團(tuán)隊(duì)和蘇州納米所梁偉團(tuán)隊(duì)、東南大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)在該合作研究中,使用高品質(zhì)因子大模場(chǎng)光纖Fabry Perot光腔,基于自注入鎖定和空間耦合封裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了turnkey 緊湊的光頻梳發(fā)生器,通過高速PD可產(chǎn)生從10GHz~384GHz的低相噪射頻太赫茲信號(hào),突破了已報(bào)道微腔光梳噪聲水平,在特定頻偏達(dá)到了量子噪聲極限,并成功用于高速太赫茲通信系統(tǒng)驗(yàn)證。
該項(xiàng)成果以Low-noise frequency synthesis and terahertz wireless communication driven by compact turnkey Kerr combs為題發(fā)表于Nature Communications。蘇州納米所團(tuán)隊(duì)在本項(xiàng)研究中獲得中國(guó)科學(xué)院“率先行動(dòng)”引才計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金計(jì)劃支持。

圖1左:自注入鎖定微腔光頻梳模塊實(shí)物圖。右:產(chǎn)生的光頻梳光譜

圖2左:光頻梳拍頻產(chǎn)生的射頻信號(hào)。右:射頻和太赫茲信號(hào)相位噪聲
附件下載:

