中文机翻:NIST:用于Tb_s以上光链路的集成多端口、多波长相干光源(2025) 14页_transResult

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文章 https://doi.org/10.1038/s41467-025-61288-
x
用于超 Tb/s 光链路的集成多端口多波长相干
光源
收到日期:2024 7 11
接受日期:2025 6 8
检查更新
Ali Pirmor adi 1、Ji zhao Zang 2,3、Kais arbek Omirza khov 1、Zhehao
Yu 1、Yan Jin 2,3、
通过在高效的光频率梳之后放置具有超低功耗的集成解复用器而形成的基于微
梳的源在数据中心和人工智能系统的许多大规模光链路中发挥着关键作用。在
这里,我们展示了一种基于克尔微梳的多波长多端口源,随后是一个单片集成
的解复用器,它可以自主锁定并跟踪梳状线。实现了基于 Mach-Zehnder 干涉仪
和环形谐振器的波长解复用器,使用静态功耗为零的电容光移相器和模式间距
200 GHz、效率为 53%的孤子微梳实现。使用单个控制单元顺序控制所有移相
器,总解复用器功耗为
实现了 2.4 mW,这对应于数据速率为 32 Gb/s/通道的 8 通道和 32 通道系统分
别记录的 10fJ/b 2.5 fJ/b 的解复用器能耗,与热调谐的最先进系统相比,
显著提高了解复用器的能效。
波分复用(WDM)是光通信系统中广泛采用的技术,用于通过在单根光
上使用多个波长信道同时传输数据。多载波光源是 WDM 系统的重要组成部
分。载波源的谱纯、载数量波长定性均匀和能
率直接影响链路的关键性能指标,如聚合门数据速率、误码率BER)
距离和能量效率。
产生孤子的克尔微谐振器频率梳已经用于光收发 1-10 中,它们提
供了几个优点尺寸据容量到增强稳定 11,12。
通过由非线介质成的品质数微振器克尔应可
于产光频梳,在单光通一系距间的光
梳状线/模式 13。间距相干梳状线
具有线,使它们成为光收发器中的光载波的良好候选,通过在 WDM
信道显著高总据速 14。于克
微谐占地面积以实
度。振器频谱
,如人工智能系统、云计 5G-XG 15-19
此外子微扰动具有
20 整体稳定性,这导致改进的系统性能和更高的传输可性。
WDM 射机中,在多载波生成的载波
源通分离、单调制和组合以形成发射机 1a 显示了一个
方块
1 美国宾夕法尼亚与系统工系。2 美国科罗拉州博德国家与技术研究所(NIST)时间和频率部。3 国科罗拉多大学物理系。电子邮件:fi
rooz@seas.upenn.edu
讯| (2025)16:6387 1
资源描述:

“Integrated multi-port multi-wavelength coherent optical source for beyond Tb/s optical links”由Ali Pirmoradi等人撰写。文章介绍了一种基于克尔微梳和单片集成解复用器的多波长多端口光源,该光源可实现自主锁定和跟踪梳状线,具有低功耗、高效率等优点,为超高速光通信链路提供了一种有潜力的解决方案。 1. **研究背景**:波分复用(WDM)系统中,多载波光源的性能直接影响链路的关键指标。克尔微谐振器频率梳具有诸多优势,但现有集成复用系统存在制造工艺变化和温度波动带来 的问题。 2. **研究内容** - **克尔频率微梳**:在正常色散区实现孤子形成的相位匹配,采用光子晶体谐振器(PhCR)提高转换效率,制作了基于氧化钽材料平台的高效孤子发生器。 - **复用/解复用系统**:设计并实现了两种基于不同架构的复用/解复用器,均采用零静态功耗的电容式光相位 移器,以解决制造工艺变化和温度漂移引起的光程误差。 - **多波长多端口光源**:使用上述克尔梳器件和两种不同的解复用系统,形成了两个多端口多波长光源,实现了梳状线的成功分离和低串扰。 3. **研究结论**:该研究设计并实现了基于高效克尔微梳的多波长多端口光源,采用零静态功耗的电容式调谐方案,具有较小的占地面积。两种解复用器设计各有优势,为超高速光通信链路提供了有潜力的解决方案。

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