On-chip optical pulse shaping using cascaded co-directional couplers
Notice bibliographique
Résumé
Summary form only given. Picosecond-resolution optical pulse shaping (OPS) is desired for many important applications in ultrahigh-bit-rate optical fiber communications and ultrafast optical signal processing. Commercially available optical pulse shapers operate based on the well-established spatial-domain processing approach, allowing programmable synthesis of arbitrary waveforms with resolutions better than 100 fs. However, the need for high-quality bulk-optics components makes the implementation of this method relatively complex. Similar OPS principles have been implemented using compact on-chip arrayed diffraction gratings (ADGs), but ADGs are challenging to fabricate, yet they suffer from limited spectral resolution. All-fiber and integrated-waveguide grating structures have been considered as another solution for OPS due to their mature fabrication process and low loss (particularly in fiber-based schemes). However, grating devices have proven challenging to fabricate in integrated-waveguide configurations and it would be also difficult to add reconfigurability in these structures. To overcome the aforementioned limitations, we will review here recent work on a novel design based on a structure of cascaded co-directional couplers. In particular, our new design exploits the fact that under relatively weak-coupling conditions, the `discrete' amplitude and phase `apodization' profile of the structure can be directly mapped into the output temporal response of the device, see scheme in Fig. 1. We refer to this approach as discrete space-to-time mapping (D-STM). The proposed design is based on forward coupling between a main-waveguide and a bus-waveguide, where the coupling is controlled in a discrete fashion through standard co-directional couplers (`amplitude apodization'). On the other hand, phase tuning can be done by adjusting the relative path-length different between sections of bus and main-waveguide at each stage of the device. The devices obtained through this new design method are notably simpler to fabricate than their Bragg grating-based counterparts, while potentially enabling reconfigurability through well-established mechanisms. Using D-STM, we have successfully re-shaped (sub-)picosecond Gaussian-like pulses into several practically relevant pulse shapes, including a 1.25 ps (FWHM) long flat-top pulse, an 8-bit, 200 G-baud 16-quadrature amplitude modulation (QAM) bit sequence and a 70 ps (FW) long high quality flat-top pulse. The power spectral responses (PSRs) presented in Fig. 2, have been measured using an optical vector analyzer (O-VA). Besides, direct time-domain characterization of the output synthesized waveforms has been carried out using Fourier-transform spectral interferometry (FTSI). As shown in Fig. 2(f) a combination of single-mode waveguide (SMW) and multi-mode waveguide (MMW) has been used to reduce the loss and phase-noise for the case of long-duration OPS devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».