Erbium-doped lithium niobate thin film waveguide amplifier with 16 dB internal net gain
绝缘体上掺铒的锂氧化物（Er：LNOI）已经引起了极大的兴趣，因为它提供增益并且使得能够在绝缘体上掺铒的锂氧化物（LNOI）平台上实现集成放大器和激光器。我们展示了一个高效的波导放大器的Er：LNOI。在1531.6 nm波长下，该放大器的信号增强能力为27.94 dB，内部净增益为16.0 dB（6.20 dB/cm），饱和功率为-8.84 dBm，功率转换效率为4.59 dB/mW，噪声系数为4.49 dB。此外，还对泵浦波长、泵浦方式、输出功率和噪声系数等进行了深入的研究，为这种新型的波导放大器提供了全面的了解。这一工作将有助于开发一个强大的增益平台，并为在LNOI平台上实现完全集成的光子系统铺平道路。
2021-08-20 physics.app-ph physics.optics
On-chip wavelength division multiplexing by angled multimode interferometer fabricated on erbium-doped thin film lithium niobate on insulator
本文在掺铒薄膜铌酸锂平台上，利用光刻辅助化学机械刻蚀技术制备了基于角度多模干涉仪的低损耗波分复用器，工作于铒离子泵浦与发射波段，插入损耗低于0.7 dB，C波段3-dB带宽超过20 nm，并通过上转换荧光验证了多模干涉特性。
2024-01-11 physics.app-ph physics.optics
A high-gain cladded waveguide amplifier on erbium doped thin-film lithium niobate fabricated using photolithography assisted chemo-mechanical etching
掺铒集成波导放大器和激光器在功耗、占用空间、稳定性和可扩展性方面优于体材料中的对应物，支撑着光波通信和大规模传感。受到高度限制的模式和适度的传播损耗，增益和功率缩放在这样的集成微纳米器件证明是更具挑战性的相比，他们的散装同行。在高增益/高功率双包层光纤的成功应用的激励下，采用光刻辅助化学机械腐蚀（PLACE）技术，在绝缘体上薄膜掺铒锂（LN）基片上制作了Ta 2 O 5包层的LN波导放大器。在~980 nm半导体激光泵浦下，10 cm长的LNOI放大器在1532 nm信号波长处获得了大于20 dB的小信号内部净增益。实验结果表明，与空气包层放大器相比，Ta_2O_5包层放大器具有更高的光增益，这一点可以通过LNOI放大器的理论模型（包括导模结构和铒离子的稳态响应）得到进一步解释。
2021-11-10 physics.app-ph physics.optics
Incorporation of erbium ions into thin-film lithium niobate integrated photonics
锂离子薄膜材料作为一种具有良好线性和非线性光学性能的活性材料，在集成光子学领域显示出了巨大的潜力。与稀土离子的集成，这是量子存储器和传感器的有前途的候选人，将丰富该系统在量子信息处理的新应用。在这里，我们研究了1.5微米波长的稀土离子（$^{3+}$）注入薄膜锂离子波导和微环谐振器的光学特性。后退火后的光学品质因数接近一百万，表明离子注入损伤可以成功修复。的过渡线宽和荧光寿命的铒离子的特点，揭示的价值相媲美的散装掺杂晶体。通过Purcell增强荧光观察到离子-腔耦合，从中提取约3.8的Purcell因子。该平台与自上而下的光刻工艺兼容，并为控制光子电路中的自旋光子界面提供了一条可扩展的路径。
2019-12-16 physics.app-ph physics.optics
Erbium-ytterbium co-doped lithium niobate single-mode microdisk laser with an ultralow threshold of 1 uW
本文在铒镱共掺薄膜铌酸锂上制备高Q微盘，利用高增益、低损耗及多边形模式抑制多模，实现1530纳米单模激光，阈值低至1微瓦，转换效率达0.406%，均为同类最优。
2023-09-19 physics.app-ph physics.optics
On-chip erbium-doped lithium niobate microring lasers
绝缘体上叠层锂（LNOI）由于其优异的非线性、电光等物理性能，被认为是光学集成的重要候选平台，已成为研究热点。光源作为集成光学系统的重要组成部分，其需求量越来越大.本文报道了利用电子束光刻和电感耦合等离子体反应离子刻蚀工艺，实现了基于掺铒LNOI环形腔的1550 nm波段片上LNOI微激光器，其负载品质因数大于100万。在980 nm波段连续激光泵浦下，这些微激光器表现出约20 μW的低泵浦阈值和稳定的性能。在高泵浦功率下，观察到了1510 ~ 1580 nm的梳状激光谱，为在掺稀土离子的LNOI平台上实现脉冲激光和频率梳奠定了基础。该工作有效地推动了片上集成有源LNOI器件的发展。
2021-07-27 physics.app-ph physics.optics
A photonic integrated circuit based erbium-doped amplifier
掺铒光纤放大器彻底改变了长距离光通信和激光技术。铒离子同样可以为光子集成电路中的有效光放大提供基础。然而，由于输出功率不足，这种方法迄今为止仍然不切实际。在这里，我们展示了一种基于光子集成电路的铒放大器，其输出功率达到145 mW，小信号增益超过30 dB，与商用光纤放大器不相上下，超越了最先进的III-V族异质集成半导体放大器。我们实现了这一点，最近出现的超低损耗Si 3 N4光子集成电路与米尺度长度的波导应用离子注入。我们利用该设备增加100倍的输出功率的孤子微梳，所需的低噪声光子微波产生或作为波分复用光通信的源。赋予Si 3 N4光子集成电路以增益使得能够实现各种基于光纤的器件的小型化，例如高脉冲能量飞秒锁模激光器。
2022-04-12 physics.app-ph physics.optics
Highly efficient on-chip erbium-ytterbium co-doped lithium niobate waveguide amplifiers
MOE Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, TEDA Institute of Applied Physics and School of Physics, Nankai University（南开大学弱光非线性光子学教育部重点实验室、泰达应用物理研究院和物理学院）；School of Science, Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学理学院）
本研究针对LNOI平台有源器件匮乏限制光放大发展的问题，制备出铒镱共掺LNOI波导放大器，实现低泵浦功率下的高增益，为铌酸锂光子集成提供了高效有源基础器件。
2026-09-15 physics.app-ph physics.optics
On the Effect of Low Temperatures on the Maximum Output Power of a Coherent Erbium Doped Fiber Amplifier
采用数值模拟的方法研究了低温对高功率单频光纤激光放大器性能的影响。冷却光纤可以允许利用石英玻璃中的声波的更高阻尼和更高的激光效率。本文首次报道了石英光纤中受激布里渊散射（SBS）阈值随温度变化的测量结果。然后，我们介绍了在室温和液氮温度下的掺铒铝磷硅酸盐光纤的小信号吸收和增益谱的测量。基于这些数据，我们得出了一个数值研究的SBS阈值和放大器的效率上的冷却的综合影响，并得出结论，这种技术的SBS限制高功率掺铒光纤放大器（EDFA）的兴趣。还讨论了泵浦激光器在纤芯中引起的温度升高。
2018-11-23 physics.app-ph physics.optics
Erbium-doped lithium niobate waveguide amplifier enhanced by an inverse-designed on-chip reflector
本研究提出一种由逆向设计片上反射器增强的3.6厘米长铒掺杂铌酸锂波导放大器，在消除双向泵浦需求降低系统复杂性的同时，实现了40.5 dB内部净增益，为高密度光子集成系统提供新策略。
2025-04-05 physics.optics
Single-frequency integrated laser on erbium-doped lithium niobate on insulator
绝缘体上掺铒锂氧化物（Er：LNOI）平台由于其优异的电光、压电、非线性特性以及在通信C波段的增益特性，在通信、微波光子学和量子光子学等领域具有广阔的应用前景。本文报道了一种基于双腔结构的单频Er：LNOI集成激光器。利用游标效应和增益竞争效应，在1484 nm泵浦下，单频激光器可以稳定工作在1531 nm波长。输出激光器的功率为0.31 μ W，线宽为1.2 MHz，边模抑制比（SMSR）为31 dB。我们的工作允许这种激光源与现有的LNOI组件直接集成，并为完全集成的LNOI系统铺平了道路。
2021-06-01 physics.optics
A 7-core erbium doped double-clad fiber amplifier with side-coupled pumping
我们提出了一个七芯掺铒光纤放大器，采用侧面泵浦，使用锥形多模光纤。该放大器具有多芯输入和输出，其可以容易地接合到多芯传输光纤以放大空分复用信号。在覆盖C波段的40 nm带宽上，每个芯都获得了超过25dB的增益。
2013-09-22 physics.optics
On-chip integrated Yb3+-doped waveguide amplifiers on thin film lithium niobate
本文报道了用光刻辅助化学机械腐蚀法在锂酸盐薄膜上制备掺Yb ~（3+）光波导放大器（YDWA）及其光学特性。所制备的掺Yb 3+的LiNbO 3光波导在1030 nm和1060 nm处的传输损耗分别为0.13 dB/cm和0.1 dB/cm。在976 nm激光二极管泵浦的4.0cm长波导上，测得1030 nm和1060 nm处的内净增益分别为5dB和8dB，表明1030 nm和1060 nm处的单位长度增益分别为1.25dB/cm和2dB/cm。这种集成化的掺Yb 3+锂光波导放大器将有助于开发一个强大的增益平台，并有望为薄膜锂基光子芯片的高密度集成做出贡献。
2022-02-23 physics.app-ph physics.optics
An erbium-doped waveguide amplifier on thin film lithium niobate with an output power exceeding 100 mW
本文报道了一种输出功率达113 mW、增益16 dB的薄膜铌酸锂掺铒波导放大器，采用大模场面积波导与锥形连接实现单模传播，显著提升放大功率，助力片上高功率激光与放大系统。
2024-05-26 physics.optics
Monolithic low-noise erbium-doped thin-film lithium niobate waveguide amplifier with 18 dB fiber to fiber net gain
本文提出一种单片掺铒薄膜铌酸锂波导放大器，在 2 mm×25 mm 尺寸上集成高效边缘耦合器，通过 1480 nm 双向泵浦实现 18 dB 以上光纤到光纤净增益，噪声系数约 5 dB，适用于光通信、计量、光子计算与人工智能等领域。
2025-08-16 physics.optics
A single-frequency single-resonator laser on erbium-doped lithium niobate on insulator
本文通过在单个多模Er:LNOI微环中引入模式相关损耗和增益竞争，实现了单频单模激光输出，输出功率2.1微瓦、边模抑制35.5 dB、线宽1.27 MHz。
2021-06-27 physics.optics
Ghost spectroscopy with classical correlated amplified spontaneous emission photons emitted by an erbium-doped fiber amplifier
本文研究了掺铒光纤放大器（EDFA）在1530 nm附近发射的经典宽带放大自发发射（ASE）光子的波长-波长相关特性。然后，我们应用这些经典的相关光子在一个真实世界的鬼光谱实验的框架内，在1533 nm的波长乙炔（C2 H2）再现的C-H伸缩和旋转带的特征吸收功能。该原理验证实验证实了ASE源概念的推广，为经典鬼光谱提供了有吸引力的光源。预计这将使进一步传播鬼模态计划，利用经典的相关光子在化学，物理和工程应用。
2018-09-11 physics.optics
Noise Pulsing of Narrow-Band ASE from Erbium-Doped Fiber Amplifier
在本文中，我们报告的噪声特性的偏振和非偏振放大自发发射（ASE）的窄光带宽，从传统的低掺杂铒光纤注册的实验研究。我们证明了ASE噪声可以看作是具有随机幅度、宽度和脉冲间隔的类高斯脉冲的训练。分析了这三个噪声脉冲参数的统计特性。研究了ASE噪声对通信光纤中自相位调制产生的光谱展宽的影响，指出展宽整形的背后是ASE噪声的影响。
2018-10-22 physics.optics
Measuring absolute spectral radiance using an Erbium Doped Fibre Amplifier
本文描述了一种不需要参考物而以绝对方式测量光源光谱辐射亮度的方法。在这里，我们给出了必要的细节，以允许该设备从标准光纤组件复制。该器件适用于电信波长的光纤应用以及1nW至1uW光级的功率计和光谱仪校准。
2012-10-22 physics.optics quant-ph
On-chip coherent beam combination of waveguide amplifiers on Er$^{3+}$-doped thin film lithium niobate
该研究在Er: TFLN平台上利用电光调制器实现两个波导放大器的片上相干光束合成，获得12.9 mW输出功率，超过此前同类单波导放大器。
2023-08-17 physics.optics
Integrated cladding-pumped multi-core, few-mode erbium-doped fibre amplifier for space-division multiplexed communications
空分复用（SDM），其中多模式和多芯光纤中的多个空间信道用于增加每根光纤的总传输容量，正在研究以避免数据容量紧缩并降低每传输比特的成本。随着SDM传输实验中采用的信道数量持续增加，需要可扩展的集成SDM组件。在这里，我们展示了包层泵浦SDM掺铒光纤放大器（EDFA），由六个非耦合多模掺铒光纤芯。每个纤芯支持三种空间模式，这使得EDFA能够用单个泵浦二极管同时放大总共18个空间通道，其复杂性类似于单模EDFA。该放大器在C波段上提供每核超过20 dBm的总输出功率和低于7 dB的噪声系数。这种包层泵浦的掺铒光纤放大器能够在多个多模光纤跨度上实现空分和波分复用的组合传输。
2017-03-19 physics.optics
Terabit-class coherent communications enabled by an integrated photonics erbium doped amplifier
该研究利用基于超低损耗氮化硅波导的集成掺铒放大器作为16路WDM信号的提升放大器，实现81公里、25.6 Tb/s净容量的相干传输。
2025-01-09 physics.optics
High-efficiency integrated laser on erbium-doped lithium niobate-on-insulator
MOE Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics, School of Physics and TEDA Institute of Applied Physics, Nankai University（南开大学物理学院与泰达应用物理研究院弱光非线性光子学教育部重点实验室）
本文提出一种集成掺铒LNOI激光器，结合高掺铒LN、大直径微环谐振器和双向泵浦，在1562 nm实现16.91%斜率效率，首次突破LNOI平台10%效率门槛。
2026-09-15 physics.optics
Spatio-temporal isolator in lithium niobate on insulator
本文在薄膜绝缘体上铌酸锂波导平台上，利用级联行波相位调制器与环形谐振器实现时空调制光隔离器，实验获得27 dB隔离度，适用于与III-V族激光器和掺铒增益部分集成。
2022-11-17 physics.app-ph physics.optics
Ion-Implanted Erbium in X-cut Thin-film Lithium Niobate: Luminescence and Low-Temperature Response
本文提出利用聚焦离子束在X切薄膜铌酸锂中实现亚100 nm精度的Er3+确定性掺杂，并通过低温光致发光测量揭示了约50 K以下发射强度和寿命异常下降的热释电抑制机制，为集成光子与低温量子器件提供了新方法。
2025-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Design and fabrication of an intrinsically gain flattened Erbium doped fiber amplifier
报道了一种基于高度非对称同心双芯光纤的本征增益平坦掺铒光纤放大器（EDFA）的设计和制作。两个纤芯之间的相位谐振光学耦合通过其折射率分布参数的优化来定制，使得C波段内的较长波长与较短波长相比经历相对较高的放大，从而减小较短波长区域与较长波长区域之间的增益中的公知倾斜的差异。制作的掺铒光纤放大器表现出中值增益？28 dB（增益偏移低于$\pm$ 2.2 dB的C波段内）时，16个同时标准信号通道，通过保持每个通道的I/P水平在？20 dBm/通道。这样的EDFA对于在经济性是溢价的城域网中的部署应该是有吸引力的，因为它将降低增益平坦滤波器头的成本。
2009-11-20 cond-mat.other physics.optics
An electro-optically tunable microring laser monolithically integrated on lithium niobate on insulator
我们展示了一个电光（EO）可调谐的微型激光器的单片集成在绝缘体上的锂氧化物（LNOI）平台。该器件采用光刻辅助化学机械刻蚀（PLACE）方法制作，泵浦激光器通过安装在掺铒铌酸锂微晶体上的非掺杂铌酸锂波导与掺铒铌酸锂微晶体激光器倏逝耦合。在1542 nm波长处测得LN微腔的品质因数高达1.54 × 10 ~ 5。使用980 nm连续波泵浦激光器，在低于3.5 mW的泵浦功率阈值下可以观察到激光作用。最后，通过改变微电极上的电压实现了激光波长的调谐，所述微电极制造在微波导附近，示出了0.33 pm/V的EO系数。
2021-03-15 physics.app-ph physics.optics
High Power, Tunable, Continuous-Wave Fiber Lasers in the L-band using Cascaded Raman Amplifiers
我们展示了一个高功率，全光纤，可调谐激光源，可以工作在L波段区域。利用新近提出的高效率6阶级联拉曼放大器对低功率可调谐输入激光进行放大。所提出的系统是可扩展的，并克服了限制的铒和铒镱共掺光纤激光器的功率缩放。一个可调谐的铒镱共掺光纤环形激光器产生约0.5W的功率和可调谐的1560-1590 nm波长范围内被用作种子源。使用6阶级联拉曼放大将来自种子激光器的输出放大到~24 W。工作在1117 nm的高功率Yb激光器被用作驱动拉曼转换的泵浦激光器。所演示的激光器在人眼安全、大气透明区域的工作波长使高功率自由空间应用成为可能。此外，该光源还可以用于其他有趣的应用，例如使用传统石英光纤产生高功率超连续谱。
2018-06-30 physics.optics
Monolithically integrated active passive waveguide array fabricated on thin film lithium niobate using a single continuous photolithography process
我们通过平铺无源（即，不掺杂活性离子）薄膜锂酸盐（TFLN）和活性（即，掺杂有稀土离子）TFLN衬底，用于无源/有源锂酸盐光子学的单片集成。由有源区和无源区组成的平铺衬底允许使用单个连续光刻工艺一次图案化集成有源无源光子器件的掩模。实验测得平铺基板的界面损耗低至0.26dB。由于这种方法所提供的稳定性，四通道波导放大器以简单的方式实现，其在1550 nm波长处显示出~5 dB的净增益，在1530 nm波长处显示出~8 dB的净增益。用于无源/有源光子集成的鲁棒低损耗光接口将促进需要片上光源和放大器的大规模高性能光子器件。
2022-09-11 physics.app-ph physics.optics
Tunable single-mode laser on thin film lithium niobate
绝缘体上掺铒锂氧化物激光器（LNOI）在完整的光子集成电路（PIC）中起着重要的作用。在这里，我们展示了一个集成的可调谐耳语厨房单模激光器（WGSML），利用一对耦合的微盘和microwave的LNOI。974 nm单模泵浦光在所设计的微盘中可以产生良好的谐振，有利于产生耳语廊模激光。在1560.40 nm处获得了最大边模抑制比为31.4 dB的WGSML。通过调节温度，WGSMLs的输出功率得到提高，中心波长可从1560.30 nm变化到1560.40 nm。通过改变微盘与微片之间的耦合间隙宽度，获得了1560.60 nm和1565.00 nm波长的WGSMLs。在进一步的研究中，我们还可以利用LNOI的电光效应来获得更精确的可调WGSMLs。
2021-08-29 physics.app-ph physics.optics
In-Situ Grown Erbium-Doped Dielectric Nanoparticles in Silica-Based Transparent Optical Fibers
提出了一种制备含原位生长掺铒氧化物纳米颗粒的透明玻璃陶瓷光纤的有效方法。拉制光纤的表征显示出低损耗（0.4 dB/m）和加宽的Er 3+发射光谱。这种有吸引力的方法为光纤放大器提供了新的范围。
2011-01-25 physics.optics
Efficient extraction of high pulse energy from partly quenched highly Er3+-doped fiber amplifiers
我们证明了有效的脉冲能量提取从部分淬火掺铒硅铝酸盐光纤放大器。它具有较高的铒浓度，这使得短设备的非线性失真减少，但这也会导致部分猝灭，从而导致显着的不饱和吸收，即使光纤仍然能够放大。虽然淬火降低了平均功率效率，脉冲能量仍然很高，我们的研究结果表明，短脉冲越来越有前途的结果。此外，与未淬灭的光纤不同，转换效率在低重复率下提高，这归因于在较高脉冲能量下淬灭离子的相对能量损失较小。短包层泵浦部分猝灭掺铒光纤（2.6 m）在1530 nm波长处的峰值吸收为95 dB/m，饱和能量为85 μJ，当注入0.2 μs，23 μJ脉冲时，输出能量达到0.8 mJ。因此，根据我们的研究结果，脉冲可以放大到高能量的短高掺铒光纤设计，以减少非线性失真，在平均功率效率为代价
2020-02-11 physics.app-ph physics.optics
On-chip Brillouin Amplifier in Suspended Lithium Niobate Nanowaveguides
该研究在悬浮铌酸锂纳米波导中实现了创纪录的8.5 dB布里渊放大增益，验证了强导波布里渊相互作用的可行性，为片上传感与信号处理开辟了新途径。
2024-12-16 physics.optics
Integrated LNOI single-mode lasers by Vernier effect
基于绝缘体上掺铒锂氧化物（LNOI）的微腔激光器是实现LNOI集成光子学的关键器件，近年来受到广泛关注。在这封信中，我们报告了在980 nm连续激光的泵浦下，在两个不同半径的耦合掺铒LNOI微环中利用游标效应实现C波段单模激光。该激光器在大泵浦功率范围内稳定工作，泵浦阈值约为200 μW，边模抑制比超过26dB。高性能的LNOI单模激光器将推动锂酸盐集成光子学的发展。
2021-06-09 physics.optics
On-chip ultra-narrow-linewidth single-mode microlaser on lithium niobate on insulator
报道了一种在绝缘体上掺铒钛酸锂（LNOI）基片上制作的低阈值单模微激光器。在970 nm泵浦下，利用游标效应，在耦合光子分子中产生了1550.5 nm的单模激光发射。由于品质因数高于10^6，阈值泵浦功率低至200 μ W。此外，微激光器的线宽达到4kHz，这是LNOI微激光器中的最好结果。这种在芯片上光刻制造的单模微激光器是光子学界高度需求的。
2021-04-30 physics.optics
Coupled fiber taper extraction of 1.53 um photoluminescence from erbium doped silicon nitride photonic crystal cavities
光纤锥用于收集在硅上的掺铒氮化硅中制造的光子晶体腔中的~1.5 μ m的光致发光发射。通过光纤锥的光致发光收集相对于自由空间增强2.5倍，总锥收集效率为53%。通过改变光纤锥距腔的偏移量，可以获得较宽的耦合强度调谐范围。这种材料体系结合光纤锥形收集器，有望用于构建片上光放大器。
2010-01-04 physics.optics
Erbium-doped nanoparticles in silica-based optical fibres
开发用于功率放大器和激光器的新型稀土（RE）掺杂光纤需要不断改进光纤光谱特性（如增益曲线的形状和宽度、光量子效率、抗光谱烧孔和光暗化.）。二氧化硅玻璃作为纤维的基质材料已被证明是非常有吸引力的。然而，当掺杂到二氧化硅中时，RE掺杂光纤的一些潜在应用在光谱特性方面受到限制，这是由于成簇或不适当的局部环境造成的。为此，我们提出了一种新的路线来修改一些光谱性质的稀土离子在硅基纤维的基础上，铒离子在非晶介电纳米粒子的掺入，原位生长在纤维预制件。通过将低浓度的碱土元素添加到二氧化硅中，可以获得具有不可渗透间隙的玻璃。然后，在适当的热处理下发生相分离。我们研究了三种碱土元素：镁、钙和锶的作用。我们提出了实现稳定的纳米铒掺杂的介电纳米粒子内的二氧化硅纤维的核心。我们提出了纳米粒子的尺寸表征纤维样品。我们还显示了不同成分的预制棒和光纤样品中铒的光谱特性。这条新的路线在改进掺稀土光纤放大器和激光光源方面具有重要的潜力。
2012-09-21 physics.optics
Full C- and L-band tunable erbium-doped integrated lasers via scalable manufacturing
该研究采用200 nm厚Si₃N₄波导降低离子注入能量，实现了晶圆级、代工厂兼容的全C/L波段可调谐掺铒集成激光器，具备宽调谐范围、高功率、窄线宽及高温度稳定性，可支撑多领域光子应用。
2025-01-12 physics.app-ph physics.optics
Ultra-high-speed high-resolution laser lithography for lithium niobate integrated photonics
光刻辅助化学机械蚀刻（PLACE）是一种专门开发用于在薄膜锂酸盐（TFLN）上制造高质量大规模光子集成电路（PIC）的技术，其使得能够制造从高质量（高Q）微谐振器和低损耗波导到电光（EO）可调谐激光器和波导放大器的一系列PIC构建块。针对PIC器件和系统的高产量制造，我们已经开发了一种超高速高分辨率激光光刻制造系统，采用高重复频率飞秒激光和高速多边形激光扫描仪，通过该光刻制造系统，在200 nm的空间分辨率下，光刻制造效率为4.8 cm 2/h。我们展示了基于TFLN的光子结构，光学相位掩模以及彩色印刷的晶圆级制造
2023-03-01 physics.app-ph physics.optics
Fluorescence enabled phonon counting in an erbium doped piezo-optomechanical microcavity
该研究提出利用稀土掺杂光机腔的荧光发射替代传统滤波，实现无滤波器单声子计数，实验达到93dB泵浦抑制，边带-泵浦比提升83dB。
2024-12-18 physics.optics
Programmable cavity-enhanced telecom quantum memory in thin-film lithium niobate
Nanjing University（南京大学）
本文提出一种基于薄膜铌酸锂的可编程腔增强量子存储器，实现了高效的电信频段存储与快速光谱控制，展示了高对比度原子频梳的制备及量子纠缠验证。
2026-07-16 physics.optics quant-ph
Ultrashort-pulse-pumped, single-mode type-0 squeezers in lithium niobate nanophotonics
该研究提出了一种在锂铌酸纳米光子学中实现超短脉冲泵浦单模类型0压缩器的设计，实现了高压缩水平和高带宽，为超快量子信息处理和传感应用提供了新途径。
2025-12-02 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Interface Gráfica para Simulação de Amplificadores Óticos: Ferramenta Pedagógica
本文基于 Matlab GUIDE 开发面向教学的双图形界面，分别用稳态与动态模型仿真掺铒光纤放大器性能及光网络信道增删影响。
2023-12-05 physics.ed-ph physics.optics
On-chip Lithium Niobate Heterogeneous Photonic Crystal Nanocavity Laser
本文在掺铒薄膜铌酸锂上制备异质光子晶体纳米束腔，首次实现亚微米模式体积、低阈值（163 μW）的单模片上激光器，为C波段集成光源提供新方案。
2023-12-25 physics.optics
High-gain optical amplification and lasing from erbium-doped single-crystal films epitaxially grown on silicon
NTT, Inc.（日本电报电话公司）；Nihon University（日本大学）
本研究通过在硅上外延生长掺铒单晶 gadolinium 氧化物薄膜，实现了高增益光学放大和低阈值激光，为硅基光子集成电路的发展提供了新的途径。
2025-11-28 physics.optics
Tightly-confined and long Z-cut lithium niobate waveguide with ultralow-loss
针对铌酸锂波导的高限制与超低损耗制造及双折射挑战，开发色散工程Z切波导技术，实现5.8 dB/m超低损耗，并首次展示全正常色散相干倍频程超连续谱频率梳。
2025-01-30 physics.app-ph physics.optics
High-power and narrow-linewidth laser on thin-film lithium niobate enabled by photonic wire bonding
本文通过光子引线键合将光放大器与薄膜铌酸锂反馈电路集成，实现了片上功率78 mW、本征线宽550 Hz、调谐范围43 nm的高性能扩展腔激光器，验证了该集成方案用于片上激光器的可行性。
2024-07-05 physics.app-ph physics.optics
A fully hybrid integrated Erbium-based laser
本研究通过在超低损耗氮化硅光子集成电路中注入铒离子并集成III-V族泵浦激光器，实现了兼具高功率、窄线宽、宽调谐范围的芯片级铒激光器，性能超越传统光纤激光器，为稀土离子集成激光器提供新路径。
2023-05-05 physics.optics
Storage of telecom-band time-bin qubits in thin-film lithium niobate
Shanxi University（山西大学）
本研究首次在薄膜铌酸锂中实现芯片级量子存储，存储时间达400ns，效率1.95%，并成功存储四个时间模式，量子存储保真度达96.8%。
2026-05-13 physics.optics quant-ph
Er doped oxide nanoparticles in silica based optical fibres
掺铒材料由于在1.54？M.掺铒光纤放大器（EDFA）是在石英玻璃中开发的，因为这种玻璃在这个波长下的损耗很低，而且很可靠。新型稀土掺杂光纤放大器的发展旨在控制其光谱特性，包括增益曲线的形状和宽度以及光量子效率。标准的二氧化硅玻璃改性剂，如铝，在当前的EDFA中产生非常好的性能。然而，对于更剧烈的光谱变化，需要对稀土离子局部环境进行更重要的修改。为了解决这一目标，我们提出了一种纤维制造路线，创造稀土掺杂氧化钙？硅石还是氧化钙嵌在二氧化硅玻璃中的磷二氧化硅纳米颗粒。通过添加低浓度的碱土元素如钙，可以获得具有不混溶间隙的玻璃，使得在适当的热处理下发生相分离。我们研究了两种元素的作用：钙和磷（标准二氧化硅改性剂）。扫描电子显微镜显示，纳米粒子只观察到钙时，纳入。在预制件样品中，颗粒的尺寸被确定为约50 nm。这些颗粒的性质取决于磷含量：没有P，电子衍射显示颗粒是无定形的，而当添加磷时，它们是部分结晶的。此外，通过使用能量色散X射线技术，我们已经表明，铒离子位于纳米粒子。
2009-11-06 physics.optics
A $χ^{(2)}$-based AlGaAs Phase Sensitive Amplifier with Record Gain, Noise and Sensitivity
相敏放大器（PSA）具有在新兴的几代光通信系统以及经典和量子片上信号处理中实现实质性进步的潜力。PSA的核心构建块是非线性介质。虽然二阶非线性（$χ^{(2)}$）比三阶非线性（$χ^{(3)}$）更强，但由于相互作用波的有效相位匹配以及泵浦的双光子吸收的挑战，二阶非线性在用于参量放大的半导体中不太常用。在这项工作中，我们展示了成功的设计，制造和表征的第一个$χ^{(2)}$为基础的半导体PSA使用有效的相位匹配方法和脉冲泵，基于砷化铝镓（AlGaAs）波导平台。非中心对称半导体如AlGaAs提供可观的$χ^{(2)}$。当与诸如周期性极化铌酸锂（PPLN）的具有大$χ^{(2)}$的其它材料相比时，这种波导还实现了大于一个数量级的泵浦场限制。我们的AlGaAs PSA实现了片上同相增益，每脉冲0.005光子的灵敏度，并接近0~dB的理论最小噪声系数（NF）。由于PSA能够以每个脉冲的亚单光子对信号状态进行操作，我们的PSA可以开创片上量子线路的新时代。
2021-12-20 physics.app-ph physics.optics
An integrated electro-optically tunable multi-channel interference cavity laser
本文将RSOA芯片与TFLN基MCI腔芯片对接耦合，实现1538–1560 nm连续精细调谐、SMSR超过30 dB的混合集成激光器，并验证其经EDFA放大后线宽无显著展宽。
2024-06-18 physics.app-ph physics.optics
An ultra-broadband photonic-chip-based traveling-wave parametric amplifier
本研究采用低损耗二氧化硅上磷化镓光子集成电路，突破带宽与损耗的权衡难题，实现了超宽带高增益的连续波光放大，为光通信等领域提供新方案。
2024-11-01 physics.app-ph physics.optics
Wavelength-accurate and wafer-scale process for nonlinear frequency mixers in thin-film lithium niobate
提出先刻后极的反转工艺流程，通过精确计量校准QPM设计，在TFLN中实现了了737 nm二次谐波产生器件的73%的目标波长内73%的测试器件中，目标波长下实现了73%的目标波长，
2024-04-18 physics.app-ph physics.optics
