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美国情报研究有望应用于数据加密领域

来自美国南加利福尼亚大学(USC)的研究团队设计出一种新型频率梳,该频率梳消耗的能量约为传统使用有机分子材料做超高Q值微腔以产生频率梳的方法省的1000倍,具有巨大发展潜力。

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图为有机分子增强频率梳图像


研究内容

南加利福尼亚大学的研究小组已经证明了其在有机物—二氧化硅混合微腔中产生低阈值频率梳的材料驱动策略。为了验证这一方法,研究团队使用自组装方法将具有大克尔系数的小分子移植到光学谐振腔的表面上。


新特性

由于形成单层分子的精确度较高,器件的超高Q值特性受到的影响较小,具有大克尔系数的单层分子显著增加了器件的整体非线性,这使得非功能器件的光学参量震荡系数提高了三个数量级。功能化微腔在近红外光谱技术(NIR)中表现出高效率的参量振荡,并产生具有0.88毫瓦阈值的初级频率梳。


研究意义

研究团队的 Andrea Armani教授表示:“有机光学材料已经改变了电子行业,例如使电视机和手机显示器更轻小、更低功率。先前我们已经尝试过将激光器与这些光学材料直接接口,而现在我们终于解决了这个接口挑战,我们的新方法可以应用于广泛的有机材料和激光领域,未来的巨大发展前景是非常令人兴奋的。”


南加利福尼亚大学的研究团队设计的频率梳尺寸轻且功耗要求较低,这对于推进数据加密技术具有重要的推动作用。


该团队进一步认为,其战略可以提供一个通用的方法来优化具有创新功能的集成光子器件。 在两种不同的材料类别中,产生频率梳的过程显著不同。 高度非线性有机分子与集成纳米光子技术的结合可以为频率梳、超快光学调制、全光开关和量子信息处理等各种有机混合光子技术打开大门。


研究资助

该研究由美国情报先期研究计划局和美国海军研究办公室共同资助。

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