一種新的片上頻梳將耦合諧振器與電光頻梳相結合，以提高頻率梳的效率並提高帶寬。
片上雷射頻率梳——像梳子上的牙齒一樣同時發射多個頻率或顏色的光的雷射器——是一系列應用的有前途的技術，包括環境監測、光學計算、天文學和計量學。然而，片上頻率梳仍然受到一個嚴重問題的限制——它們並不總是有效的。有幾種方法可以緩解效率問題，但它們都受到權衡的影響。例如，梳子可以具有高效率或寬帶寬，但不能兩者兼而有之。多年來，無法設計一種既高效又廣泛的片上雷射頻率梳子，這阻礙了研究人員的障礙，並阻礙了這些設備的廣泛商業化。
現在，來自哈佛大學John A.的一個團隊。保爾森工程與應用科學學院（SEAS）開發了一種電光頻率梳，其效率是之前最先進版本的100倍，其帶寬是其兩倍以上。
SEAS電氣工程教授、該研究高級作者Marko Lončar表示，他們的設備為實用的光頻梳發生器鋪平了道路，並為新的應用打開了大門。它還為研究光學物理學的新領域提供了一個平台。
這項研究發表在《自然光子學》上。
這一進步建立在Lončar和他的團隊之前的研究基礎上。
2019年，Lončar和他的實驗室演示了第一個可以用微波爐控制的穩定的片上頻率梳。這種所謂的電光頻率梳子建立在Lončar實驗室開創的鈮酸鋰平台上，橫跨整個電信帶寬，但效率有限。2021年，該團隊開發了一種耦合諧振器設備來控制光流，並使用它們來演示片上變頻器——這種設備可以以近100%的效率改變光的顏色。
最新研究應用這兩個概念來解決基於諧振器的電光頻梳的挑戰：效率帶寬權衡。
「他們證明，通過將這兩種方法——耦合諧振器與電光頻梳相結合——他們可以在不犧牲帶寬的情況下大大提高效率。事實上，他們實際上提高了帶寬，」
SEAS前博士後研究員、論文共同第一作者Mengjie Yu表示，他們發現，當將梳子源的性能提高到這個水平時，該設備開始以全新的狀態運行，將電光頻梳生成過程與更傳統的克爾頻率梳方法相結合。
Yu目前是南加州大學的助理教授。
這種新梳子可以在高功率下產生超快飛秒脈衝。與高效率和寬帶一起，該設備可用於天文學、光學計算、測距和光學計量學。
該研究由Brandon Buscaino、Neil Sinclair、Di Zhu、Rebecca Cheng、Amirhassan Shams-Ansari、Linbo Shao、Mian Zhang和Joseph M共同撰寫。
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