Den 22. januar, et team ledet af forskeren Ou Xin fra Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, i samarbejde med professor Gabriel Santamaria Botello fra University of Colorado og professor Tobias J. Kippenbergs team fra det schweiziske føderale institut af teknologi Lausanne (EPFL) opnåede vigtige fremskridt i studiet af elektrooptisk frekvenskamchips baseret på lithium Fristet på isolator (LTOI) enkeltkrystall tynde film. De relaterede forskningsresultater blev offentliggjort i tidsskriftet Nature under titlen "Ultrabroadband Integrated Electro-Optic Frequency Comb in Lithium Tantalate."
Optisk frekvenskamteknologi er vidt anvendt til præcisionsmåling, mikrobølgesyntese og astronomisk spektroskopi. Tidlige optiske frekvenskamsystemer var voluminøse og dyre. En af de aktuelle forskningsgrænser er, hvordan man implementerer denne teknologi på en chipskala for at fremme bredere applikationer. Opnåelse af mikrobølgedrevet optisk frekvensudvidelse ved hjælp af den elektrooptiske effekt af krystaller er en af de vigtigste tekniske løsninger til integreret optisk frekvenskommer. På grund af den stærke birefringence af traditionelle elektrooptiske materialer og den lavenergiforbrugseffektivitet af traditionelle mikrobølgecircuit-design er den spektrale båndbredde af integreret elektro-optisk frekvens kamme relativt smal, hvilket begrænser deres praktiske anvendelser.
Denne forskning bygger på lithium -fristede integrerede fotoniske materialer og processteknologi, der i fællesskab er udviklet af Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology og EPFL. Det udnytter fordelene ved lithium-fristelse i effekter med lav birefringence og optimerer designet af mikrobølgeresonanskredsløb, hvilket opnå en integreret elektrooptisk frekvenskam med en spenn på over 450 nm og mere end 2000 spektrale linjer. Sammenlignet med traditionelle teknologier reducerer den lithium-fristede elektrooptiske frekvenskam enhedsstørrelsen til mindre end 1 cm², udvider den spektrale bredde med fire gange og forbedrer effektiviteten med 16 gange. Derudover demonstrerede forskningen tastens drift af lithiumtalatelektrooptisk frekvenskam, der udviser en lang række stabile indstillingsevne.
Den ultra-broadband lithium fristede elektrooptiske frekvenskam giver en lovende platform til næste generations chip-skala multi-source kohærent kommunikation, chip-skala spektroskopi og ultra-lav støj millimeter-bølgesyntese, der baner vejen for fremtidig relateret forskning forskning .