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.
非技术描述该程序将开发一个新型平台,能够通过应用电场来改变激光光的频率,而无需增益介质或光泵。当前改变光频率的技术需要强泵,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气诱导激光频移,并在单个输入激光器上产生多个所需的频率。这种新功能将使高radix光学切换,单光子的频率控制,并为网络流量操作添加新的维度。 该项目旨在通过综合光子学在大学和本科生中揭露代表性不足的学生。我们将开发为期一周的迷你课程,以当地高中社区的光子学实践活动为中心。 PI将在夏季举办不足的本科生,以获得身临其境的研究经验。作为这项工作的一部分,我们将培训两名博士学位学生,以综合光子学,微加工,非线性光学和腔动力学。技术描述PI提议使用无损的电磁平台在光子芯片上开发和证明在光子芯片上进行电诱导的绝热频率转换。拟议的工作将通过将绝热频率转换的一般理论模型扩展到基础上,从而奠定基础。在理论框架的基础上,实验工作将在集成的光子平台上使用微孔谐振器腔耦合到总线波导。 PIS计划将频率转换从单个空腔扩展到耦合腔阵列以实现级联的频率转换。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过基金会的知识分子和更广泛影响的评估审查标准来评估值得通过评估来支持的。
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
Electrically induced adiabatic frequency conversion in an integrated lithium niobate ring resonator
集成铌酸锂环形谐振器中的电致绝热变频
- 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
Coupled-mode theory of the polarization dynamics inside a microring resonator with a uniaxial core
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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.
Design of an X-cut thin-film lithium niobate waveguide as a passive polarization rotator
- 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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Electrically induced adiabatic wavelength conversion in an integrated lithium niobate ring resonator
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- 发表时间:
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- 作者:
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- 影响因子:0
- 作者:
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- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Luis Cortes;Xiaotong He;Jaime Cardenas;G. P. Agrawal - 通讯作者:
G. P. Agrawal
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- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Luis Cortes;Xiaotong He;Jaime Cardenas;G. Agrawal - 通讯作者:
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