铌酸锂纳米光子学中的激光电光频率梳
光学
2026-04-23 v1
摘要
光学频率梳已彻底改变了精密科学与技术，然而其纳米光子实现尚未能同时实现高效率、高功率和高相干性。光驱动的微梳提供宽且稳定的光谱，但可用功率低；而主动梳发生器，包括锁模激光器，可以高效，但对相干性的控制较少。我们引入激光电光（LEO）频率梳，这是一种梳生成机制，其中相干连续波注入驱动一个相位调制的激光腔超过阈值，进入一个独特的工作状态。与其他相干驱动的集成梳源不同，LEO 梳产生的梳功率超过注入连续波功率一个数量级。我们在混合铌酸锂/III-V 族纳米光子电路中实现了 LEO 梳，并展示了每根梳线毫瓦级功率、1.76 ps 脉冲、4.7 nm 无背景光谱以及窄至 19.6 kHz 的线宽。通过统一高、高功率和低相干性，该架构确立了一条通往芯片级频率梳源的明确路线，实现了可扩展、高性能相干光学技术的承诺。
引用
@article{arxiv.2604.20837,
title = {Laser electro-optic frequency comb in lithium niobate nanophotonics},
author = {Benjamin K. Gutierrez and Yingchu Xu and Nicolas Englebert and Rithvik Ramesh and Maximilian Shen and Deven Tseng and Adelynn Tang and Ryoto Sekine and Mahmood Bagheri and Auro M. Perego and Alireza Marandi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20837},
year = {2026}
}