다중파장광원평평한 시트 위에
광학 칩은 무어의 법칙을 지속하기 위한 필연적인 경로이며, 학계와 산업계 모두의 합의로 자리 잡았습니다. 광학 칩은 전자 칩이 직면한 속도 및 전력 소비 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며, 지능형 컴퓨팅과 초고속 컴퓨팅의 미래를 뒤바꿀 것으로 기대됩니다.광통신최근 실리콘 기반 포토닉스 분야에서 중요한 기술적 돌파구는 칩 레벨 마이크로캐비티 솔리톤 광 주파수 콤 개발에 집중되어 있으며, 이는 광 마이크로캐비티를 통해 균일한 간격의 주파수 콤을 생성할 수 있습니다. 높은 집적도, 넓은 스펙트럼, 높은 반복 주파수 등의 장점으로 인해 칩 레벨 마이크로캐비티 솔리톤 광원은 대용량 통신, 분광학 등 다양한 분야에서 잠재적인 응용 가능성을 가지고 있습니다.마이크로파 포토닉스정밀 측정 및 기타 분야에서 활용됩니다. 일반적으로 마이크로캐비티 단일 솔리톤 광 주파수 콤의 변환 효율은 광 마이크로캐비티의 관련 파라미터에 의해 제한됩니다. 특정 펌프 전력에서 마이크로캐비티 단일 솔리톤 광 주파수 콤의 출력 전력은 종종 제한됩니다. 외부 광 증폭 시스템을 도입하면 신호 대 잡음비에 영향을 미칠 수밖에 없습니다. 따라서 마이크로캐비티 솔리톤 광 주파수 콤의 평탄한 스펙트럼 프로파일을 구현하는 것이 이 분야의 주요 목표가 되었습니다.
최근 싱가포르의 한 연구팀이 평판형 다파장 광원 분야에서 중요한 진전을 이루었습니다. 이 연구팀은 평탄하고 넓은 스펙트럼과 거의 제로에 가까운 분산 특성을 지닌 광 마이크로캐비티 칩을 개발하고, 에지 커플링(결합 손실 1dB 미만)을 이용하여 효율적으로 패키징했습니다. 이 광 마이크로캐비티 칩을 기반으로, 이중 펌핑 기술을 통해 광 마이크로캐비티 내부의 강한 열광학 효과를 극복하고 평탄한 스펙트럼 출력을 갖는 다파장 광원을 구현했습니다. 또한, 피드백 제어 시스템을 통해 다파장 솔리톤 광원 시스템을 8시간 이상 안정적으로 작동시킬 수 있었습니다.
광원의 스펙트럼 출력은 대략 사다리꼴 형태이며, 반복률은 약 190GHz이고, 평탄 스펙트럼은 1470~1670nm 대역을 포함하며, 평탄도는 약 2.2dBm(표준편차)입니다. 또한, 평탄 스펙트럼 영역은 전체 스펙트럼 범위의 70%를 차지하며 S+C+L+U 대역을 모두 포함합니다. 본 연구 결과는 고용량 광 상호 연결 및 고차원 회로에 활용될 수 있습니다.광학컴퓨팅 시스템에서, 예를 들어 마이크로캐비티 솔리톤 콤 소스를 기반으로 하는 대용량 통신 시연 시스템에서, 에너지 차이가 큰 주파수 콤 그룹은 낮은 SNR 문제를 야기하는 반면, 평탄한 스펙트럼 출력을 갖는 솔리톤 소스는 이러한 문제를 효과적으로 극복하고 병렬 광 정보 처리에서 SNR을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있으며, 이는 중요한 공학적 의미를 갖습니다.
"평면 솔리톤 마이크로콤 소스"라는 제목의 이 연구는 "디지털 및 지능형 광학" 특집호의 일부로 Opto-Electronic Science 저널의 표지 논문으로 게재되었습니다.
그림 1. 평판 상에 다중 파장 광원을 구현하는 방식
게시 시간: 2024년 12월 9일