蘇州納米所梁偉團隊在Nature Communications發(fā)表基于光纖微腔自注入鎖定光梳產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)電學倍頻方法在產生高頻率的射頻和太赫茲信號時其相噪是隨著頻率增加而增加的。
通過光學方法,特別是微腔頻率梳產生低相噪射頻太赫茲源可以克服電學倍頻方法的瓶頸,近年來獲得學術界的廣泛關注和研究。已報道的基于片上微環(huán),回音壁微腔等產生的光頻梳微波源,一方面由于微腔模場體積小熱噪聲較高,另外也還沒有達到量子極限噪聲水平。
南京大學團隊和蘇州納米所梁偉團隊、東南大學、復旦大學團隊在該合作研究中,使用高品質因子大模場光纖Fabry Perot光腔,基于自注入鎖定和空間耦合封裝技術,實現(xiàn)了turnkey 緊湊的光頻梳發(fā)生器,通過高速PD可產生從10GHz~384GHz的低相噪射頻太赫茲信號,突破了已報道微腔光梳噪聲水平,在特定頻偏達到了量子噪聲極限,并成功用于高速太赫茲通信系統(tǒng)驗證。
該項成果以Low-noise frequency synthesis and terahertz wireless communication driven by compact turnkey Kerr combs為題發(fā)表于Nature Communications。蘇州納米所團隊在本項研究中獲得中國科學院“率先行動”引才計劃、國家自然科學基金計劃支持。

圖1左:自注入鎖定微腔光頻梳模塊實物圖。右:產生的光頻梳光譜

圖2左:光頻梳拍頻產生的射頻信號。右:射頻和太赫茲信號相位噪聲
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