硅芯片上低重复率大型高Q Kerr频率梳的实现

"Kerr频率梳在大尺寸、超高Q值环形微腔中的实现与低重复率特性" 本文报道了一项重大技术突破，研究团队首次成功制造出直径达到1.88毫米、Q因子高达3.3×10^8的大尺寸硅质环形微腔。这种微腔是基于克服了以往的制造局限而实现的，它在光学领域的应用具有里程碑意义。Q因子是衡量谐振器质量的一个关键参数，高Q因子意味着腔体能够存储更多的光能量，并且光可以在腔内反射更多次，从而增强了光的强度和稳定性。 Kerr频率梳是一种利用非线性光学效应——Kerr效应产生的宽谱光信号，其中每个频率间隔相等，类似于梳状。这种频率梳在精密光学测量、光谱学、光通信以及时间频率标准等领域有着广泛的应用。文章中提到，通过使用这些新型的微腔，研究人员能够在硅芯片上实现低阈值的Kerr频率梳，其重复率低至36GHz。这一创新降低了频率梳的重复率，使得可以直接通过商业化光学电子探测器进行测量，这在以前是难以实现的。 低重复率的频率梳有以下几个显著优点： 1. 更精确的测量：由于重复率降低，每个梳齿之间的频率间隔增大，这使得对特定频率的探测更为精确，提高了光谱分析的分辨率。 2. 简化系统设计：较低的重复率意味着可以使用更常见的电子设备来检测和处理频率梳的信号，降低了系统复杂性和成本。 3. 扩展应用范围：对于需要在低频范围内操作的系统，如射电天文学或光钟，低重复率的频率梳提供了理想的工具。 4. 提高集成度：将这样的低重复率频率梳集成到硅芯片上，进一步推动了光子集成电路的发展，为高性能、小型化的光学设备铺平道路。 这项工作不仅展示了在微腔制造上的技术创新，还为Kerr频率梳技术在实际应用中提供了新的可能性。通过结合大尺寸、高Q值微腔的优势和低重复率的特点，未来有望在量子计算、精密光谱测量、光学通信等多个领域取得重大进展。