2023-06-21 ｱﾒﾘｶ合衆国・ロチェスター大学
・ ロチェスター大学、ロチェスター光研究所およびカリフォルニア工科大学(Caltech)が、高速周波数調整が可能なソリトンマイクロコム技術を開発。
・ マイクロ波信号を生成する新ツールとして、無線通信、画像処理、原子時計等の進展に貢献する可能性がある。
・ 周波数コムは、一定の間隔で櫛状に並ぶ多数のレーザー線を生成するフォトニックデバイス。高周波の安定したマイクロ波信号の生成に使用できるため、マイクロチップでの使用に向けて小型化が進められているが、マイクロコムを効果的にする高速の調整能力が制限されている。
・ 本研究では、高度に調整可能なマイクロ波源を生成するマイクロコムデバイスを初めて実証。チップスケールでの周波数コムデバイスの開発は、非線形集積フォトニクスの研究で最も注目されている分野の 1 つ。
・ このマイクロコムデバイスは、ニオブ酸リチウム共振器。既存のマイクロコムよりも数桁速い周波数変調の操作が可能。
・ コヒーレントなマイクロ波の電気光学処理の新しいアプローチを提供し、周波数測定、周波数合成、RADAR/LiDAR、センシングや通信等様々のアプリケーションに不可欠なソリトンコムラインの高速制御の大きな可能性を拓く。
・ 本研究は、米国防脅威削減局(DTRA)、米国防高等研究計画局(DARPA)および米国立科学財団(NSF)が支援した。
URL: https://www.hajim.rochester.edu/news/2023/high-speed-tunable-microcomb.html
＜NEDO海外技術情報より＞
関連情報
Nature Communicationｓ掲載論文(フルテキスト）
High-speed tunable microwave-rate soliton microcomb
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-023-39229-3
Abstract
Soliton microcombs are a promising new approach for photonic-based microwave signal synthesis. To date, however, the tuning rate has been limited in microcombs. Here, we demonstrate the first microwave-rate soliton microcomb whose repetition rate can be tuned at a high speed. By integrating an electro-optic modulation element into a lithium niobate comb microresonator, a modulation bandwidth up to 75 MHz and a continuous frequency modulation rate up to 5.0 × 1014 Hz/s are achieved, several orders-of-magnitude faster than existing microcomb technology. The device offers a significant bandwidth of up to tens of gigahertz for locking the repetition rate to an external microwave reference, enabling both direct injection locking and feedback locking to the comb resonator itself without involving external modulation. These features are especially useful for disciplining an optical voltage-controlled oscillator to a long-term reference and the demonstrated fast repetition rate control is expected to have a profound impact on all applications of frequency combs.
