赫兹线宽且频率敏捷的 photonic 集成 extended-DBR 激光器
光学
2024-08-07 v2 应用物理
摘要
基于超低损耗氮化硅(Si3N4)的光子集成电路的最新进展已使集成激光器相干性超越光纤激光器，并通过单片集成压电致动器实现了前所未有的快速(兆赫带宽)调谐。虽然这标志着首次利用光子集成电路实现光纤激光器相干性，同时具备超越传统体激光器的频率敏捷性，但该方法目前受限于用于自注入锁定的 DFB 高昂制造成本，以及为维持低噪声锁定运行而对激光电流和温度的精确控制。反射式半导体光放大器(RSOA)提供了一种高性价比替代方案，但尚未在相干性或频率敏捷性上达到类似性能，而这是调频连续波(FMCW)LiDAR、频率计量中的激光锁定或用于气体传感的光波长调制光谱学所需要的。在此，我们克服了这一挑战，展示了一种基于 RSOA 且频率敏捷的集成激光器，其以高速、良好线性度、高光输出功率和开箱即用操作性进行调谐，同时保持小尺寸。这是通过在超低损耗 200 nm 薄 Si3N4 平台上使用可调谐扩展分布布拉格反射器(E-DBR)与单片集成压电致动器实现的。我们将 DBR 与紧凑型超低损耗螺旋谐振器共集成，通过自注入锁定将激光的本征光学线宽进一步降低至赫兹水平——与光纤激光器的噪声相当。
引用
@article{arxiv.2306.03184,
title = {Hertz-linewidth and frequency-agile photonic integrated extended-DBR lasers},
author = {Anat Siddharth and Alaina Attanasio and Grigory Lihachev and Junyin Zhang and Zheru Qiu and Scott Kenning and Rui Ning Wang and Sunil A. Bhave and Johann Riemensberger and Tobias J. Kippenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03184},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 4 figures