論文の概要: Integrated Mode-Hop-Free Tunable Lasers at 780 nm for Chip-Scale Classical and Quantum Photonic Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.15438v1
- Date: Mon, 22 Jul 2024 07:33:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-23 15:50:49.955751
- Title: Integrated Mode-Hop-Free Tunable Lasers at 780 nm for Chip-Scale Classical and Quantum Photonic Applications
- Title（参考訳）: 780nmにおけるモードホップフリー波長可変レーザーのチップスケール・古典・量子フォトニクスへの応用
- Authors: Joshua E. Castro, Eber Nolasco-Martinez, Paolo Pintus, Zeyu Zhang, Boqiang Shen, Theodore Morin, Lillian Thiel, Trevor J. Steiner, Nicholas Lewis, Sahil D. Patel, John E. Bowers, David M. Weld, Galan Moody,
- Abstract要約: ヘテロジニアスガリウム-オンシリコン窒化物(GaAs-on-SiN)プラットフォームにおける連続波長可変レーザー
レーザーは780nm付近の遠赤外放射スペクトルに放出され、20nmのチューニング範囲、6kHzの固有線幅、40dBのサイドモード抑制比を持つ。
提案された統合レーザーは、可視領域における古典的および量子的応用の幅広いスペクトルを約束する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5150335879032768
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In the last decade, remarkable advances in integrated photonic technologies have enabled table-top experiments and instrumentation to be scaled down to compact chips with significant reduction in size, weight, power consumption, and cost. Here, we demonstrate an integrated continuously tunable laser in a heterogeneous gallium arsenide-on-silicon nitride (GaAs-on-SiN) platform that emits in the far-red radiation spectrum near 780 nm, with 20 nm tuning range, <6 kHz intrinsic linewidth, and a >40 dB side-mode suppression ratio. The GaAs optical gain regions are heterogeneously integrated with low-loss SiN waveguides. The narrow linewidth lasing is achieved with an extended cavity consisting of a resonator-based Vernier mirror and a phase shifter. Utilizing synchronous tuning of the integrated heaters, we show mode-hop-free wavelength tuning over a range larger than 100 GHz (200 pm). To demonstrate the potential of the device, we investigate two illustrative applications: (i) the linear characterization of a silicon nitride microresonator designed for entangled-photon pair generation, and (ii) the absorption spectroscopy and locking to the D1 and D2 transition lines of 87-Rb. The performance of the proposed integrated laser holds promise for a broader spectrum of both classical and quantum applications in the visible range, encompassing communication, control, sensing, and computing.
- Abstract（参考訳）: 過去10年間で、統合フォトニック技術の顕著な進歩により、テーブルトップ実験と機器を、サイズ、重量、消費電力、コストを大幅に削減したコンパクトチップにスケールダウンすることが可能になった。
ここでは、780nm付近の遠赤外放射スペクトルで放射されるヘテロジニアスガリウム・オン・シリコン窒化物(GaAs-on-SiN)プラットフォームにおいて、20nmのチューニング範囲、<6kHz固有の線幅、40dBのサイドモード抑制比で連続的に波長調整可能なレーザーを合成した。
GaAs光利得領域は低損失SiN導波路と均一に統合される。
狭線幅ラシングは、共振器ベースのVernierミラーと位相シフト器からなる拡張キャビティにより達成される。
一体型ヒーターの同期チューニングを利用して,100GHz (200 pm) 以上の範囲でモードホップフリー波長調整を行う。
デバイスの可能性を示すために,2つの図解的応用について検討する。
一 交絡光子対生成用に設計された窒化ケイ素マイクロ共振器の線形特性、及び
(II)吸収分光と87-RbのD1およびD2遷移線へのロック。
提案した集積レーザーの性能は、通信、制御、センシング、コンピューティングを含む可視領域における古典的および量子的アプリケーションの両方の幅広いスペクトルを約束する。
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