孤子微梳的单片压电控制
应用物理
2020-07-21 v2 光学
摘要
高速激光频率驱动在所有使用激光与频率梳的应用中都至关重要，并且是锁相、频率稳定及多光载波间稳定性传递的先决条件。孤子微梳已成为芯片级、宽带且低功耗的频率梳光源。然而，依赖热加热器进行片上驱动的集成微梳均仅具有千赫兹驱动带宽。因此，微梳的高速驱动与锁定此前仅能通过片外体调制器实现。本文中，我们展示使用集成组件的高速微梳驱动。通过在超低损耗Si3N4光子回路上单片集成压电AlN驱动器，我们演示了电压控制的孤子调谐、调制与稳定。集成AlN驱动器具有双向调谐、高线性度与低迟滞特性，以300 nW功率工作，并展现出高达兆赫频率的平坦驱动响应，显著超越体压电调谐带宽。我们利用这一新能力，通过同步调谐激光与微谐振器，演示了用于并行FMCW LiDAR的微梳引擎。通过以匹配HBAR模式频率间隔的调制速率施加三角扫频，我们利用体声学能量的谐振积累将所需驱动显著降低至仅7伏的CMOS电压。我们的方法赋予孤子微梳以集成化、超低功耗且快速的驱动能力，大幅拓展了技术应用范畴。
引用
@article{arxiv.1912.08686,
title = {Monolithic piezoelectric control of soliton microcombs},
author = {Junqiu Liu and Hao Tian and Erwan Lucas and Arslan S. Raja and Grigory Lihachev and Rui Ning Wang and Jijun He and Tianyi Liu and Miles H. Anderson and Wenle Weng and Sunil A. Bhave and Tobias J. Kippenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08686},
year = {2020}
}