Wideband, Efficient AlScN-Si Acousto-Optic Modulator in a Commercially Available Silicon Photonics Process
该研究在商用硅光子代工工艺上实现了基于AlScN的宽带高效声光调制器，达到112 MHz带宽内-18.3 dB效率，品质因数较现有CMOS兼容方案提升约一个数量级，为低成本集成声光信号处理铺平道路。
2024-02-02 physics.app-ph physics.optics
Intense, wideband optical waveform generation by self-balanced amplification of fiber electro-optical sideband modulation
我们展示了一种简单的方法，以获得准确的光波形与GHz级的可编程调制带宽和瓦级的输出功率的宽带光控制的自由原子和分子。利用低功率光纤电光调制器实现了任意幅度和相位的微波调制到光调制的转换。亚毫瓦光学边带通过锥形半导体放大器（TSA）以功率平衡的方式与光学载波共同放大。通过以准连续方式自动保持TSA接近饱和，与脉冲高增益放大相关联的典型噪声通道被有效地抑制。作为一个例子，我们展示了交错冷却和捕获的两个铷同位素相干纳秒脉冲。
2022-03-06 physics.atom-ph physics.optics
High-efficiency graphene-silicon slot-waveguide microring modulator at 1.5 μm and 2 μm wavelength bands
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Research Laboratory of Electronics, MIT（麻省理工学院电子研究实验室）
本文提出一种集成电光调制器，通过在紧凑硅槽波导微环谐振器上嵌入部分重叠的双层石墨烯，实现宽带大带宽和高调制效率。在1550nm处，调制器具有220Vμm的高相位调制效率，2微米波长带具有20GHz带宽和-3.36dBm的光调制幅度。
2026-04-09 physics.optics
Active focal-plane coronagraphy with liquid-crystal spatial-light modulators: Broadband contrast performance in the visible
空间光调制器（SLM）技术的技术进步，使人们有可能使用这些设备作为可编程的有源焦平面相位日冕掩模，打开了大门，以新颖的多功能和自适应高对比度成像观察策略。然而，SLM引起的相位响应的标量性质是一个潜在的障碍时，应用的方法，以宽带光，是典型的天文成像。对于第一次，我们目前的实验室结果与宽带光（高达~ 12 pc带宽）的两个商用SLM设备用作有源焦平面相位掩模在可见光区（640 nm）。结果表明，在理想或现实的望远镜孔径条件下，对比度性能是可以忽略不计的影响，在这个带宽制度，达到足够的水平，地面高对比度成像，这是典型的大气残差占主导地位。
2022-11-08 astro-ph.IM physics.optics
Compact, robust, and spectrally pure diode-laser system with a filtered output and a tunable copy for absolute referencing
报道了一种由高稳定性扩展腔半导体激光器和预滤波法布里-珀罗腔组成的紧凑型激光系统的设计。使用锯齿波技术使激光器相对于腔频率稳定，校正带宽为$\geq 6$ MHz，动态范围为$\geq 700$ MHz。自由运行激光系统具有主要集中在声频范围内的功率谱密度（PSD）$\leq 100$ Hz $^{2}$ /Hz。提供了光谱纯输出光束的高度可调谐的$0.5-1.3$ GHz拷贝，其可用于将激光系统进一步稳定到超稳定参考。我们演示了一个简单的单通道锁定这样一个基准，使PSD的子Hz水平。调谐、频率稳定和边带印记通过最少数量的关键元件实现，包括光纤EOM（电光调制器）、AOM（声光调制器）和NLTL（非线性传输线）。该系统易于操作，可扩展，高度适用于要求高光谱纯度，长期稳定性和鲁棒性的原子/分子实验。
2015-02-04 cond-mat.quant-gas physics.ins-det physics.optics
Ultra-wideband Waveguide-coupled Photodiodes Heterogeneously Integrated on a Thin-film Lithium Niobate Platform
本文在薄膜铌酸锂平台上异质集成InP/InGaAs改进型单行载流子光电二极管，实现了110 GHz的创纪录3-dB带宽和0.4 A/W响应度，为大规模高性能TFLN光子集成电路提供了关键器件支撑。
2023-07-01 physics.app-ph physics.optics
Experimental verification of electro-refractive phase modulation in graphene
石墨烯具有可调谐和宽带的光学特性，被认为是一种很有前途的光电器件材料。在这项工作中，我们证明了在1530至1570 nm的波长在石墨烯的电折射相位调制。通过在基于硅波导的马赫-曾德尔干涉仪中集成门控石墨烯层，提取相位调制器的关键参数，如有效折射率的变化、插入损耗和吸收变化。这些实验获得的值很好地再现了模拟和设计指南，使石墨烯器件竞争当代硅基相位调制器的片上应用。
2015-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
A wideband, high-resolution vector spectrum analyzer for integrated photonics
本文提出一种光纤化双模矢量频谱分析仪，可在同一装置中表征无源器件与宽带激光源，实现55.1 THz带宽、471 kHz分辨率和56 dB动态范围，并验证于波导、频率梳和LiDAR。
2023-10-08 physics.optics
Ultra-wideband free-space optical phase stabilisation
自由空间光通信（FSO）以其固有的安全性、高方向性、高可用带宽和小的物理占用空间等优点，有可能给无线通信带来革命性的变化。大气湍流的影响目前限制了FSO通信的性能。在这封信中，我们证明了一个系统能够不加区别地抑制大气相位噪声所遇到的独立的光信号分布在7.2太赫兹（包括全光C波段）的范围内，通过主动相位稳定在193.1太赫兹（1552 nm）的主要光信号。我们在整个范围内显示了~30 dB的无差别相位稳定，当使用声光调制器（AOM）作为多普勒致动器时，在10 Hz处的平均相位噪声为-39.6 dBc/Hz，当使用光纤展宽器作为群延迟致动器提供相位稳定系统的反馈时，为-39.9 dBc/Hz。我们证明了这种抑制受到独立光信号的噪声的限制，并且预期可实现的抑制大于40 dB，在10 Hz时达到约-90 dB/Hz。我们的结论是，40 Tbps的地面到空间的FSO传输将与我们的稳定系统和其他演示技术的组合成为可能。
2021-01-21 eess.SP physics.ins-det physics.optics
Performance Improvement of True Time Delay Based Centralized Beamforming Control with the Modulation Instability Phenomenon for Wireless-Array Antennas
本研究利用调制不稳定性（MI）提升5G调制器性能，同时研发基于MI光纤调制频率梳的放大式真时延微波光子波束成形位控系统，实现广覆盖相控阵天线的宽带无波束斜视波束导向。
2023-10-19 physics.app-ph physics.optics
Ultra-wideband integrated microwave photonic multi-parameter measurement system on thin-film lithium niobate
针对传统集成微波光子测量系统带宽不足、仅能测单一参数的问题，研究人员基于TFLN平台构建了集成多参数测量系统，实现60 GHz带宽下的频率、相位、幅度高精度测量及信号时域重构，拓展了TFLN器件的应用场景。
2024-09-12 physics.app-ph physics.optics
Photonic Generation of Radar Signals with 30 GHz Bandwidth and Ultra-High Time-Frequency Linearity
射频信号的光子产生已经显示出比电子对应物显著的优势，允许高精度地产生高达太赫兹波区域的射频载波，具有用于雷达应用的灵活带宽。基于光子学的射频波形产生技术已经取得了很大的进展。然而，依赖于复杂的台式数字微波组件（如合成器和数模转换器）的方法具有有限的可实现带宽，因此雷达检测的分辨率有限。基于压控模拟振荡器的方法表现出高的时频非线性，导致感测精度下降。在这里，我们展示了，第一次，一个光子步进频率（SF）的波形生成方案，使MHz的电子可调带宽超过30 GHz和固有的时间-频率线性。超宽带射频信号的产生是通过使用偏振稳定的光学腔来抑制腔内偏振相关的不稳定性来实现的;同时，信号的高线性度是通过连续的MHz声光频移调制来实现的，而不需要使用具有偏置漂移问题的电光调制器。我们系统地评估了系统的信号质量和成像性能与传统的光子雷达方案，使用高速数字电子相比，确认其可行性和高分辨率雷达应用的优异性能。
2021-11-30 physics.app-ph physics.optics
Advanced noise reduction techniques for ultra-low phase noise optical-to-microwave division with femtosecond fiber combs
我们的报告，我们认为是最低的相位噪声的光到微波频率划分使用基于光纤的飞秒光学频率梳：剩余相位噪声为-120 dBc/Hz，从11.55 GHz的载波频率的1 Hz偏移。我们还报告了一个详细的调查的基本噪声源，困扰分裂过程本身。以一个普通超稳腔激光源为参考，研究了两个具有准相同结构的频率梳。为了识别每个限制效应，我们实现了一个超低噪声载波抑制测量系统，它规避了更传统的技术的检测和放大噪声。这种技术现在可以将这些不需要的噪声源抑制到非常低的水平。在~200 Hz至100 kHz的傅立叶频率范围内，基于压控移相器的前馈技术可进一步降低10 dB的噪声。对于较低的傅立叶频率，实现光功率稳定，以便减少相对强度噪声，该相对强度噪声通过检测器中的功率到相位转换而引起不想要的相位噪声。我们实现和比较两种可能的控制方案的基础上的声光调制器和梳状泵浦电流。我们还提出了宽带测量的光纤梳的相对强度噪声。
2011-03-09 physics.ins-det physics.optics
Chaotic micro-comb based parallel ranging
从流体动力学、超导电路到生物有机体的非线性系统都普遍存在向混沌的过渡。光学系统如激光器和超连续谱产生器等被驱动出平衡，表现出具有振幅和相位波动的光的混沌状态，并且可以引起Levy统计、湍流和流氓波。时空混沌也发生在连续波驱动的基于光子芯片的克尔微谐振器中，其中它被称为混沌调制不稳定性。这种调制不稳定状态通常被认为是不切实际的应用，相反，其相干光状态的对应物，其中包括孤子或暗脉冲状态。在这里，我们表明，在光学微谐振器的光的非相干和混沌状态可以利用实现明确的和抗干扰的大规模并行相干激光测距通过使用混沌梳状线的固有随机幅度和相位调制。我们利用40个不同的线的微谐振器频率梳调制不稳定制度。每条谱线的噪声带宽超过1 GHz，大大超过了谐振腔的线宽，能够以厘米级的分辨率恢复物体的距离。我们的方法利用了最广泛的微梳状态之一，并提供-耗散克尔孤子状态相反-高转换效率，以及平坦的光谱，并阐明了需要复杂的激光启动例程。此外，该方法产生宽带信号调制，而不需要任何电光调制器或微波合成器。从更广泛的角度来看，类似的光学系统能够混沌动力学可以应用于随机调制光学测距以及扩频通信和光学密码系统。
2021-12-19 eess.SP physics.optics
