北京大學(xué)電子學(xué)院突破多模微諧振器技術(shù)，推動光子分子開關(guān)發(fā)展

在現(xiàn)代通信和光電子領(lǐng)域，多模微諧振器技術(shù)因其在提高信號處理能力和擴展頻帶寬度方面的潛力而備受關(guān)注。北京大學(xué)電子學(xué)院的最新研究成果，為我們揭示了多模微諧振器中多功能光子分子開關(guān)的全新應(yīng)用前景。

這項研究的核心在于利用光學(xué)超模相互作用構(gòu)建人工光子分子，并通過動態(tài)控制不同空間模態(tài)之間的交互，實現(xiàn)光子分子在單模式和多模式工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。這種“關(guān)閉/打開”功能，極大地拓寬了光子分子的應(yīng)用范圍。

在實驗中，研究團隊成功實現(xiàn)了一個硅微環(huán)，其本征品質(zhì)因子接近1000萬，自由頻譜范圍高達(dá)115GHz，這一成果打破了自由光譜范圍-品質(zhì)因子權(quán)衡的常規(guī)限制，為超寬帶和高分辨率毫米波光子運轉(zhuǎn)提供了可能。

此外，基于這一發(fā)現(xiàn)，研究人員驗證了一種超寬可調(diào)諧集成毫米波光子濾波器，工作頻率高達(dá)57.5GHz（U波段），具有32MHz的超窄3-dB帶寬。這一成果不僅代表了硅平臺上集成器件所能實現(xiàn)的最寬可調(diào)諧范圍，同時也保持了3-dB的窄帶寬，這對于6G通信技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

研究人員還實現(xiàn)了一個集成的光電振蕩器，其可調(diào)諧頻率范圍為50GHz，這為集成微諧振器的器件設(shè)計和能量控制提供了新的視角，向下一代超高速光電應(yīng)用邁出了重要一步。

這項工作不僅為量子和非線性光學(xué)的物理方面提供了新的視角，而且對于開發(fā)6G無線通信技術(shù)以提供超寬帶操作具有廣闊的意義。通過架構(gòu)優(yōu)化，可以進(jìn)一步提高RF應(yīng)用程序的性能，為sub-6G頻段擴展到U頻段的一系列應(yīng)用提供支持，從而進(jìn)入集成毫米波光子學(xué)領(lǐng)域。

總結(jié)而言，北京大學(xué)電子學(xué)院的這項研究不僅在學(xué)術(shù)上具有創(chuàng)新性，而且在實際應(yīng)用中具有極高的價值，為未來通信技術(shù)的發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持。

創(chuàng)建時間：2024-11-11 15:10

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