面向可见光集成光子学的钠参考矢量光谱分析仪
光学
2025-08-04 v1
摘要
集成光子学通过提供具有较小尺寸、重量和功耗的芯片上光信号合成、处理和检测，正在改革我们的社会信息体系。因此，它已在近红外(NIR)通信带成功建立。随着对用于生物传感、量子信息和可携式原子钟的迷你化系统需求的激增，大量努力正在将集成光子学转移到可见光光谱，即可见光集成光子学。已演示了各种创新的可见光集成器件，如激光器、频率梳和原子陷阱，凸显了在芯片上光学原子钟方面的潜力和前景。可见光集成光子学发展的支柱是具备高频率分辨率和宽频谱覆盖的表征技术，但这些技术仍然尚未实现。本文演示了一个用于可见光集成光子学的矢量光谱分析仪(VSA)，其在766至795 nm之间的光谱带宽为415 kHz的频率分辨率。该VSA基于一个在约780 nm附近的高功率、窄 linewidth、无模式跳的激光器，这一激光器通过一种高效、宽带CPLN波导频率加倍。该VSA进一步以钠和钾原子的超精细结构为参照，实现8.1 MHz的频率精度。我们将VSA用于展示被动集成器件的损耗、色散和相位响应表征，以及模式锁激光器的稠密光谱。通过组合NIR和可见光谱的运行，本VSA允许超过一个八度的表征带宽，可成为光谱、非线性光学处理、成像和量子接口到原子器件的不可或缺的诊断工具。
引用
@article{arxiv.2406.13323,
title = {An alkali-referenced vector spectrum analyzer for visible-light integrated photonics},
author = {Baoqi Shi and Ming-Yang Zheng and Yunkai Zhao and Yi-Han Luo and Jinbao Long and Wei Sun and Wenbo Ma and Xiu-Ping Xie and Lan Gao and Chen Shen and Anting Wang and Wei Liang and Qiang Zhang and Junqiu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13323},
year = {2025}
}