ERC-opvangmandaat: volledig optische sub-THz-signaalfiltering met multi-color lasers (FWOAL914)

Terwijl informatie- en communicatietechnologie altijd snellere, efficiëntere en compactere systemen nodig heeft, heeft MicroWave Photonics (MWP) ze geleverd in de vorm van on-chip apparaten met uitstekende prestaties. Toch vormen een aantal strenge beperkingen een wegversperring voor storende specificaties: zo werken on-chip MWP frequentiefilters nauwelijks boven de 60 GHz, terwijl de technologie en toepassingen frequenties in het sub-THz-bereik vereisen (>> 100 GHz). Dit frequentiedomein komt inderdaad direct ten goede aan toekomstige korte-afstand ultrasnelle telecommunicatietechnieken en maakt compacte millimeter-precieze radars mogelijk die compatibel zijn met robotische en autonome systemen. Met COLOR'UP is het mijn doel om deze frequentieversperring te verwijderen door het verkennen en implementeren van chip een radicaal nieuw concept dat gebruik maakt van de niet-lineaire dynamiek van meerkleurenlasers. Deze lasers genereren op natuurlijke wijze een reeks scherpe beat-noten in het sub-THz-bereik dat overeenkomt met de frequentiescheiding tussen de verschillende golflengten. Het injecteren van een optische laserstraal in een meerkleurenlaser met een modulatie op de juiste frequenties kan leiden tot gelijktijdig vergrendelen van alle golflengten. Frequentiecomponenten die niet overeenkomen met de beat-noten zullen echter niet worden opgepikt en volledig worden uitgefilterd in de laseruitvoer. In dit project zal ik aantonen dat dit effect kan worden gebruikt om on-chip alle-optische MWP banddoorlaatfilters met de mogelijkheid om het hele sub-THz-bereik te dekken, tot enkele THz. Mijn doelen zijn viervoudig: (1) ontwerp en realiseer meerkleurenlasers met op maat gemaakte spectra om te filteren op nauwkeurige frequenties; (2) onderzoek het onderliggende filtermechanisme om de filterprestaties te optimaliseren; (3) on-chip besturingstechnieken ontwikkelen op basis van optische feedback om de filtereigenschappen te regelen; (4) een Proof-of-Concept demonstratie maken van het filter op een InP fotonisch geïntegreerd circuit dat uitzendt in de telecomband, d.w.z. op een golflengte rond 1,55 pm.

Trefwoorden:Lasers

Disciplines:Optische vezelcommunicatie