Electrically induced optical frequency shifts of laser light using microresonators
使用微谐振器电致激光光频移
基本信息
- 批准号:1807735
- 负责人:
- 金额:$ 40万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-09-01 至 2022-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Non-technical descriptionThis program will develop a novel platform capable of changing the frequency of laser light after its emission by applying an electrical field, without the need of a gain medium or an optical pump. Current techniques for changing the frequency of light require strong optical pumps, which limit the scalability of devices based on laser frequency conversion. The proposed technology will electrically induce laser frequency shifts on a photonic chip and enable generation of multiple desired frequencies on a chip from a single input laser. This new capability will enable high-radix optical switching, frequency control of single photons, and add a new dimension to network traffic manipulation. This project seeks to expose underrepresented students at the pre-college and undergraduate levels to STEM careers via integrated photonics. We will develop a weeklong mini course centered on hands-on activities in photonics for the local high school community. The PIs will host underrepresented undergraduate students for an immersive research experience during the summer. As part of this effort, we will train two PhD students in integrated photonics, microfabrication, nonlinear optics, and cavity dynamics. Technical descriptionThe PIs propose to develop and demonstrate electrically induced adiabatic frequency conversion on a photonic chip using a lossless electro-optic platform. The proposed work will lay the foundation by extending the general theoretical model of adiabatic frequency conversion to photonic devices built on electro-optic platforms. Building on the theoretical framework, the experimental work will demonstrate electrical frequency conversion on an integrated photonic platform using microring resonator cavities coupled to a bus waveguide. The PIs plan to extend frequency conversion from a single cavity to arrays of coupled cavities to enable cascaded frequency conversion.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
非技术支持本计划将开发一种新的平台,该平台能够通过施加电场来改变激光发射后的频率,而不需要增益介质或光泵。目前用于改变光频率的技术需要强的光泵,这限制了基于激光频率转换的设备的可扩展性。所提出的技术将在光子芯片上电诱导激光频率偏移,并能够从单个输入激光器在芯片上产生多个所需频率。这种新功能将实现高基数光开关、单光子频率控制,并为网络流量控制增加一个新的维度。 该项目旨在通过集成光子学使大学预科和本科阶段代表性不足的学生接触STEM职业。我们将为当地高中社区开发一个为期一周的以光子学实践活动为中心的迷你课程。PI将在夏季举办代表性不足的本科生沉浸式研究体验。作为这项工作的一部分,我们将培养两名博士生在集成光子学,微细加工,非线性光学和腔动力学。技术描述PI提议使用无损电光平台在光子芯片上开发和演示电致绝热频率转换。本文的工作为将绝热频率转换的一般理论模型推广到基于电光平台的光子器件奠定了基础。在理论框架的基础上,实验工作将证明在集成光子平台上使用耦合到总线波导的微谐振腔的电频率转换。PI计划将频率转换从单腔扩展到耦合腔阵列,以实现级联频率转换。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Optimization of adiabatic frequency conversion in an all-pass resonator
- DOI:10.1103/physreva.106.023517
- 发表时间:2022-08
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Luis Cortes-Herrera;Xiaotong He;Jaime Cardenas;G. Agrawal
- 通讯作者:Luis Cortes-Herrera;Xiaotong He;Jaime Cardenas;G. Agrawal
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- DOI:10.1364/ol.473113
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:3.6
- 作者:He, Xiaotong;Cortes-Herrera, Luis;Opong-Mensah, Kwadwo;Zhang, Yi;Song, Meiting;Agrawal, Govind P.;Cardenas, Jaime
- 通讯作者:Cardenas, Jaime
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- DOI:10.1364/oe.445412
- 发表时间:2021-12
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:Luis Cortes Herrera;Xiaotong He;Jaime Cardenas;Govind P. Agrawal
- 通讯作者:Luis Cortes Herrera;Xiaotong He;Jaime Cardenas;Govind P. Agrawal
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- DOI:10.1103/physreva.103.063517
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Cortes-Herrera, Luis;He, Xiaotong;Cardenas, Jaime;Agrawal, Govind P.
- 通讯作者:Agrawal, Govind P.
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- 影响因子:0
- 作者:
Luis Cortes;Xiaotong He;Jaime Cardenas;G. Agrawal - 通讯作者:
G. Agrawal
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