亚 1 伏特高带宽可见光至近红外电光调制器

集成电光(EO)调制器是基础光子学元件,在数字通信到量子信息处理等领域均有用途。在电信波长处,薄膜铌酸锂调制器在电压-长度积($V_\pi$L)、光损耗和电光带宽方面表现出最先进的性能。然而,光学成像、光遗传学和量子科学中的应用通常需要工作在可见光至近红外(VNIR)波长范围的器件。在本工作中,我们实现了具有亚 1 V$\cdot\,$cm 的 $V_\pi$L、低光损耗和高带宽电光响应的 VNIR 振幅与相位调制器。我们的马赫-曾德尔调制器在 738 nm 处展现出低至 0.55 V$\cdot\,$cm 的 $V_\pi$L,以及超过 35 GHz 的电光带宽。此外,我们展示了这些高性能调制器带来的新机遇:演示了首个 VNIR 波长的集成电光频率梳,具有超过 50 条谱线和可调间隔;并通过电光剪切方法实现了脉冲光超越其本征带宽(高达 7 倍傅里叶极限)的首次频移。