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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 共振电光频率梳

    摘要： 高速光通信通过波分复用技术实现，该技术利用数百个独立稳频激光器在单模光纤中编码信息。更高带宽需要更大总光功率，但输入光纤的功率受限于光纤内的光学非线性效应，且光源能耗逐渐成为重要成本因素。光学频率梳通过单片器件产生多个离散等距激光谱线可解决此问题，但目前其稳定性和相干性仅允许在较小参数范围内工作。我们展示了一种基于高品质回音壁模式谐振腔电光效应实现的宽带频率梳，可在低微波和光功率下运行。与常规三阶克尔非线性光学频率梳不同，我们的频率梳依赖效率更高的二阶非线性效应。该成果采用固定微波信号与光泵浦信号混频，生成具有精确载波间隔的相干频率梳。谐振增强效应使我们能使用比商用设备低三个数量级的微波功率。我们强调该成果对高速数据通信的实际意义：要突破光通信光纤非线性效应限制，需解决两个问题——提供紧凑全集成、高质相干频率梳发生器，以及实时计算非线性信号传输。本文报道了首个问题的解决方案。

    关键词： 光通信、电光效应、光学频率梳、波分复用、回音壁模式谐振器

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 具有回音壁模式谐振器的波导量子电动力学系统中的单光子超辐射

    摘要： 作为单光子与原子团簇协同相互作用的体现，单光子超辐射现象近期备受关注，但现有研究仅局限于量子发射体参与的超辐射过程。本研究将探究范围拓展至包含回音壁模式（WGM）谐振器的波导量子电动力学系统——这类谐振器对诸多纳米光子器件至关重要。通过解析与数值方法证明：当存在WGM谐振器时同样能产生单光子超辐射，并推导出超辐射发射峰出现条件及原子-光耦合强度增强判据。最后采用重整化方法研究了WGM谐振器级联的普遍情况，在含WGM谐振器的手性波导量子电动力学系统中，通过频率调制超辐射有效原子实现了单光子频率梳生成。

    关键词： 单光子超辐射、回音壁模式谐振器、原子-光耦合、波导量子电动力学系统、频率梳生成

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 耦合太赫兹回音壁模式谐振器中的可调高品质因数法诺共振

    摘要： 法诺共振在传感器、滤波器、调制器和群延迟模块等功能性太赫兹器件的设计中被广泛讨论。通常，高Q因子和灵活的可调谐性是这些应用的关键要求。本文展示了耦合太赫兹回音壁模式谐振器（WGMRs）中0.439太赫兹处Q因子为2095的可调谐太赫兹法诺共振。通过将相对低Q值（578）的石英环与高Q值（2095）的硅环耦合来产生高Q法诺共振。利用电热光调谐方法调节高Q值WGMR的共振频率（即可主动操控法诺共振的共振频率），同时通过调整两个WGMR之间的耦合强度来调控法诺共振的共振强度。这种耦合WGMR方案实现了可调谐的高Q法诺共振，有助于高性能可配置太赫兹器件的设计。

    关键词： 可调谐性、高Q因子、回音壁模式谐振器、法诺共振、太赫兹

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于磁流体包覆回音壁模式谐振器的新型磁力计

    摘要： 本文提出了一种基于磁场流体（MF）包覆微球的光学磁场检测概念。由于磁场流体的折射率（RI）可在不同外加磁场下进行磁调谐，该方案利用球形回音壁模式（WGM）谐振器的共振频移作为测量原理。初步实验结果表明：采用直径42微米、品质因数0.78×10?的磁场流体包覆微球时，可实现5.036皮米/毫特斯拉的磁场强度灵敏度。

    关键词： 回音壁模式谐振器、磁流体、灵敏度、光纤锥、磁场

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 具有损耗和增益的两个耦合回音壁模式谐振器的旋转传感

    摘要： 我们理论上提出了一种基于具有损耗和增益的两个耦合回音壁模式谐振器实现旋转传感的方案。考虑有增益的有源谐振器旋转，而无损的被动谐振器保持静止。旋转将引发萨格纳克效应，我们证明超模的本征频率对萨格纳克-菲佐频移敏感。因此，可以通过测量稳态下的平均光子数或输出场的涨落谱来检测旋转角速度。希望我们的研究有助于设计基于旋转谐振器的量子陀螺仪。

    关键词： 回音壁模式谐振器、萨格纳克效应、旋转传感、损耗与增益、量子陀螺仪

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 铌酸锂回音壁模式谐振器中的电光频率梳产生

    摘要： 光学频率梳（OFC）是一种光源，其光谱由光学域中等间距的频率线组成[1]。它们在提升大容量数据传输、全光原子钟、光谱学和高精度测量方面具有巨大潜力[2]。与传统的基于三阶非线性效应的OFC生成方法不同，我们提出了一种新方法，该方法基于铌酸锂（LN）制成的回音壁模式（WGM）谐振器中的二阶非线性效应[3,4]。我们的系统由一个谐振混合结构组成，该结构包含一个光学LN圆盘谐振器和一个微波铜腔。这种混合结构能够实现高效的光子非线性混频。在该方案中，两个连续波——一个在光学域（(cid:2033) = 193 THz），另一个在微波区域（Ω = 8.9 GHz）——在LN WGM谐振器内耦合[5]。LN的二阶非线性通过级联对称和频与差频生成实现频率梳的产生[6]。在我们的实验中，光学泵浦功率通过基于受抑全内反射的标准棱镜耦合方法耦合到WGM中（图1(a)）。微波功率通过同轴探针耦合，该探针连接到专门设计的3D铜腔，其微波腔共振频率等于LN谐振器的光学自由光谱范围，这是实现高效相位匹配所必需的。此外，腔体设计还通过将微波场限制在LN圆盘边缘，实现了微波模式与光学模式之间的良好空间重叠。在我们的概念验证实验中，仅使用20 dBm的微波功率，我们观察到一个中心频率为193.5 THz、跨度为1.6 THz的频率梳，包含超过180条梳线。与先前报道的OFC生成方案相比，该方法具有两大优势：固有相位稳定性和更高的功率效率。以调制器的π电压衡量的功率效率比商用Thorlabs调制器高出25倍。

    关键词： 二阶非线性、回音壁模式谐振器、电光频率梳生成、光学频率梳、铌酸锂

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2018光电与微电子材料与器件会议(COMMAD) - 澳大利亚珀斯 (2018.12.9-2018.12.13)] 2018年光电与微电子材料与器件会议(COMMAD) - 同位素纯硅-28回音壁模式谐振器：窄线宽自旋系综的载体

    摘要： 从同位素纯晶体棒材中加工出了单晶同位素纯28Si圆柱形回音壁模式谐振器。加工前，该晶体棒被置于腔体中，在10至15GHz频率范围内展现出品质因数超过百万的最佳布拉格限制模式。电子自旋共振光谱显示存在线宽极窄的自旋跃迁，其g因子为1.995±0.008。分析确定线宽上限为7kHz，自旋浓度低于1011个/cm3（万亿分之十）。加工成回音壁模式谐振器后，通过测量基模系列的频率，测得材料在4K和20mK附近的相对介电常数为11.488±0.024，其精度仅受限于谐振器的尺寸精度。然而品质因数降至40,000以下。拉曼光谱显示加工导致晶体径向表面产生应变展宽。经酸洗蚀刻和退火处理后，表面损伤得以修复，随后高Q值也得以恢复。下一步将有意植入离子，尝试实现具有时钟跃迁的窄线宽自旋系综，使其与晶体内部的高Q值回音壁模式耦合。

    关键词： 窄线宽自旋系综、同位素纯硅-28、品质因数、电子自旋共振光谱、回音壁模式谐振器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于微波到电信波段量子态转移的电光纠缠源

    摘要： 我们提出了一种高效的微波光子调制器，作为产生稳态纠缠微波-光场的资源，并建立了多谐振电光系统中确定性纠缠生成与量子态转移的理论。该器件基于集成于三维微波腔中的单晶回音壁模式谐振器，其特殊设计通过薄膜技术与传统加工工艺的新组合实现，优化了微波、光学和机械领域的最低损耗率。通过有限元模拟提取关键器件参数，预测仅需数十微瓦的光泵功率即可实现兆比特/秒量级的连续变量纠缠生成速率。我们在实际条件下比较了相干态、压缩态及非高斯猫态在量子隐形传态与直接转换协议中的量子态转移保真度。将电路量子电动力学的独特优势与光纤通信的强健性相结合，有望推动长距离固态量子比特网络、量子信号合成新方法、量子密钥分发、量子增强探测技术的发展，以及更节能的经典传感与调制应用。

    关键词： 回音壁模式谐振器、电光调制器、量子态转移、微波-光学纠缠、量子网络

    更新于2025-09-11 14:15:04