基于正弦-余弦编码器方法的基于芯片的光频变化实时高分辨率检测
光学
2025-01-28 v1
摘要
光频变化(OFV)的实时测量对于激光频率控制、光学计算和光学探测等应用至关重要。传统器件虽然准确，但往往体积大、速度慢且成本高昂。本文提出了一种基于薄膜锂铌(TFLN)平台的光子集成电路(PIC)芯片，利用正弦-余弦编码器原理，实现高速高分辨率的OFV实时检测。该芯片尺寸为5.5 mm × 2.7 mm，检测速度可达2500 THz/s，分辨率达到2 MHz，测量范围超过160 nm。我们开发的鲁棒算法克服了器件缺陷，确保了OFV参数的精确量化。作为实际演示，PIC OFD在灵敏度和速度方面优于现有的光纤波长制导 grating (FBG) interrogator，用于应变和振动测量。本工作为芯片级OFV检测开辟了新方向，并为涉及OFV测量的多样化应用提供了巨大的潜力。
引用
@article{arxiv.2501.15353,
title = {On-chip real-time detection of optical frequency variations with ultrahigh resolution using the sine-cosine encoder approach},
author = {X. Steve Yao and Yulong Yang and Xiaosong Ma and Zhongjin Lin and Yuntao Zhu and Wei Ke and Heyun Tan and Xichen Wang and Xinlun Cai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15353},
year = {2025}
}
备注
37 pages, 14 figures, 2 Tables