用于微波和毫米波生成的集成光分频

作者

孙淑曼,王北辰,刘凯凯,马克·哈灵顿,法特梅赫萨达特·塔巴塔巴伊,刘如轩,王佳伟,萨明·哈尼菲,杰西·摩根,曼达娜·贾汉博佐吉,杨子娇,史蒂文·鲍尔斯,保罗·莫顿,卡尔·纳尔逊,安德烈亚斯·贝林,丹尼尔·布卢门撒尔 & 许毅

摘要

在基于芯片的小型化平台中产生超低噪声微波和毫米波可以改变通信、雷达和传感系统。利用光学参考和光学频率梳的光频分已成为一种强大的技术，可以产生比任何其他方法都具有更高光谱纯度的微波。在这里，我们展示了一种小型化的光分频系统，该系统有可能将该方法转移到互补的金属氧化物半导体兼容集成光子平台。相位稳定性由基于平面波导的大模式体积光学参考线圈腔提供并使用波导耦合微谐振器中产生的孤子微梳从光频率划分到毫米波频率。除了为集成式光子毫米波振荡器实现创纪录的低相位噪声外，这些器件还可以与半导体激光器、放大器和光电二极管异构集成，从而具有为基础和大众市场应用实现大批量、低成本制造的潜力。