Stable and Reduced-Linewidth Laser Through Active Cancellation of Reflections Without a Magneto-Optic Isolator
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Integrating photonics with CMOS electronics in silicon is essential to enable chip-scale, electronic-photonic systems that will revolutionize classical and quantum communication and computing systems. However, the lack of an on-silicon isolator, capable of blocking unwanted back reflections and ensuring the stable operation of the laser, precluded many previous demonstrations from providing single-chip solutions. For most optical systems employing a laser, magneto-optic isolators have been indispensable, but such isolators are incompatible with silicon. To stabilize on-chip lasers, reflections-cancellation circuits were proposed as a way to reduce the reflections going back to the laser. Yet, a stable laser against time-varying back reflections was never demonstrated. Here we demonstrate a stable quantum well-distributed feedback (QWDFB) laser against slowly time-varying reflections using a reflections-cancellation circuit (RCC) on a foundry-produced, silicon-photonic (SiP) chip. The optical spectrum and the relative intensity noise (RIN) of the laser when the RCC was running is comparable to when an isolator was used. By accurately locking the laser in a stable optical feedback regime, the RCC further enhances the QWDFB laser performance by reducing its linewidth by a factor of 100, down to 3 kHz. Both results are enabled using novel techniques in the design, calibration, tuning, and control of the proposed SiP RCC. The optical insertion loss of the RCC is less than 1.5 dB for reflections smaller than −20 dB and can yield isolation ranges of up to 64 dB. Our device paves the way towards the mass production of fully integrated, low-cost electronic-photonic silicon chips without attaching magneto-optic isolators between the laser and the SiP chip.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle