电子科技大学在《自然》发表论文

文:新闻中心 图:新闻中心 / 来源:新闻中心 / 2018-06-12 / 点击量:12332

  6月12日,国际顶级期刊《自然》(Nature)上刊发研究成果《基于石墨烯-氮化硅谐振腔的电光可调频率梳》(Gate-tunable frequency combs in graphene–nitride microresonators)。我校光纤传感与通信教育部重点实验室青年教师姚佰承博士为论文第一作者兼通讯作者,饶云江教授为共同作者,电子科技大学为通讯作者单位。这是我校首次在《自然》上发表研究成果。

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  在信息爆炸的时代,每天都有海量数据被遍布全球各地的设备发送和接收。如何确保这些数据流准确而有序地到达?光频梳技术的问世,让激光授时的精度和可靠性得到了质的提升,也为解决这一问题提供了新路径。

  作为摘得2005年诺贝尔物理学奖的技术,光频梳被称为“万能时钟”,因在频域上具有相等频率间隔的光学序列,形似均匀间隔的梳子而得名,其谐振频率能达到上百GHz乃至THz,理论上数亿年才会出现一秒误差,已成为当代信息器件和系统的基石之一,是精确制导、航空航天、信号处理、量子计算等领域的核心器件,也是未来信息网络发展不可缺少的关键技术。

  作为一项复杂的系统工程和最前沿的研究领域,光频梳研究涉及到先进材料制备、微纳米加工、激光激发和调控等多个环节,美国和欧洲的顶级研究机构一直是其中的引领者。但目前现有的光频梳设备几乎都受限于它的核心部件——谐振环。谐振环一经制成,一般不可调控,这在一定程度上限制了光频梳的普及,限制了其实用价值。

  电子科技大学长江学者、IEEE/OSA/SPIE Fellow饶云江教授课题组通过和美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)介观光学专家Chee Wei Wong教授课题组、纳米材料专家Xiangfeng Duan教授课题组,以及英国剑桥大学、新加坡微电子研究院同事们的通力合作,攻克了这一难题。研究者们通过谐振腔集成单晶石墨烯半导体异质结,操控谐振环的色散,突破谐振环材料和结构限制,首次实现了光频梳的电光大范围可调,并展示了丰富的孤子态输出。这一工作巧妙地发挥了石墨烯的宽带电光可调特性,和其作为单原子层柔性材料的强大灵活性,为集成光信息器件赋予了新的强大力量。这种基于石墨烯的光频梳器件,犹如装上了盒子的电视机,曾经只能看一个台,如今能自由切换上百个台。


  论文链接:

  https://www.nature.com/articles/s41586-018-0216-x


编辑:林坤  / 审核:林坤  / 发布者:陈伟