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World File Search System光放大器
量子限制相位不敏感的最佳增益感应......
相位不敏感光放大器均匀放大输入场的每个正交部分，具有基础和技术重要性。我们发现使用多模探针估计量子限制相位不敏感放大器增益的精度存在量子极限，该多模探针也可能与辅助系统纠缠。与损耗参数的感测形成鲜明对比的是，探针的平均光子数 N 和输入模式数 M 被发现是等效且可互换的最佳增益感测资源。所有纯态探针在放大器输入模式上的简化状态在多模数基础上对角化，在相同的增益独立测量下被证明是量子最优的。我们将使用经典探针可实现的最佳精度与基于显式光子计数的估计器对量子探针的性能进行了比较，并表明即使对于单光子探针和低效光电检测也存在优势。还推导出了两个产品放大器通道之间能量受限 Bures 距离的闭式表达式。
INP高功率单一集成了可调的激光和SOA阵列，用于混合集成
摘要：我们提出了一个基于INP的光子积分电路（PIC），该电路（PIC）由广泛可调的激光主振荡器组成，该电路供应一系列集成的半导体光放大器，这些放大器是在单模式波导中进行干涉式芯片的。我们展示了稳定且有效的片上相干束组合，并从单片PIC中获得高达240 MW的平均功率，其中30-50 kHz Schawlow-townes线宽，并且在整个延伸的C波段中均具有> 180 MW的平均功率。我们还探索了基于INP的激光和放大器阵列PIC的混合整合，并具有高质量的氮化硅微孔谐振器。，我们根据来自硝基硅微孔子芯片的反馈形成的外部空腔中的外部空腔中的干涉放大器阵列的增益观察激光；这种配置导致Schawlow-townes线宽缩小到约3 kHz，在SIN输出方面的平均功率为37.9 MW。这项工作展示了一种用于高功率，狭窄线宽源的新方法，该方法可以与芯片单模波导平台集成，以用于非线性集成光子学中的潜在应用。
用于集成路径差分吸收激光雷达的双激光磷化铟光子集成电路
摘要 — 演示了一种用于大气二氧化碳 (CO 2 ) 集成路径差分吸收激光雷达的磷化铟光子集成电路 (PIC)。PIC 由两个宽调谐采样光栅分布布拉格反射器 (SGDBR) 激光器、定向耦合器、相位调制器、光电二极管和半导体光放大器 (SOA) 组成。一个 SGDBR 激光器（前导）使用片上相位调制器和台式 CO 2 Herriott 参考单元锁定在 1572.335 nm 处的吸收线中心。另一个 SGDBR 激光器（跟随器）在 1572.335 nm 附近以 ± 15 GHz 的频率步进，以扫描目标 CO 2 吸收线。跟随器激光器通过光学锁相环偏移锁定到前导激光器。跟随器激光器后的 SOA 在每个频率步进处产生一个脉冲，以创建对目标 CO 2 吸收线进行采样的脉冲序列。根据目标性能要求对 PIC 组件和子系统进行特性描述和评估。与自由运行相比，引导激光器在锁定状态下的频率稳定性标准偏差提高了 236 倍，而与引导激光器相比，在 2 GHz 编程偏移下，跟随激光器的频率稳定性标准偏差为 37.6 KHz。
绝缘体上硅锂上的集成掺杂的波导放大器
光学放大设备是光学通信系统中的关键组件。在1980年代，Erbium掺杂的纤维放大器（EDFAS）是一项开创性的成就，可以实现长途光学通信和革命性的信息传输[1，2]，因为EDFA一直为全球基于纤维的通信网络提供了低噪声的高收益，数十年来。erbium离子在覆盖高输出功率的电信带中表现出稳定和低噪声增益，使Erbium掺杂介质非常适合光学放大器和激光器。但是，EDFA通常需要一米至数十米的光纤长度，这使它们容易体现环境波动，并为整合工作带来挑战。半导体光放大器（SOA）具有高增益和集成，但它们具有极化敏感[3]，噪声图也相对较高。对比，与不同光子平台的稀土离子掺杂显示了可以有效解决问题的综合掺杂波导放大器（EDWAS）的巨大希望[4，5]。根据1990年代开始对EDWA进行的研究[6]。如今，Edwas引起了重大的兴趣，受益于不同集成光子平台的传播损失，包括氮化硅（SI 3 N 4）[1、7-9] [1、7-9]，氧化泰当不是（TEO 2）[10]和Niobate（Niobate（ln）[4、11-18）[4、11-18] [4、11-18] [4、11-18]>尤其是，由于其透明度较大，非线性和出色的电极（EO）特性，LN长期以来一直是光子学的有希望的材料。绝缘子（LNOI）平台上的Niobate锂结合了LN的优势与增强的模式限制，使其成为下一代光子集成电路
麻省理工学院开放获取文章
摘要 — 激光交联可提供高数据速率通信和精确时间传输与测距，使用小尺寸、重量和功率 (SWaP) 终端来实现小型卫星星座。立方体卫星激光红外交联 (CLICK) 任务将演示能够进行全双工、高数据速率交联并实现低地球轨道 (LEO) 上 3U 立方体卫星高精度测距的终端。初始风险降低任务 CLICK-A 将演示至少 10 Mbps 的下行链路到 28 厘米孔径光学地面站。CLICK-B 和 CLICK-C 将随后演示激光交联，数据速率至少为 20 Mbps，间隔距离从 25 公里到 580 公里。CLICK-B/C 任务还将演示优于 50 厘米的高精度测距。实现这些能力的关键是发射机和精细指向、捕获和跟踪 (PAT) 系统的性能。我们介绍了最近对发射器和 PAT 子系统的测试和特性分析结果。发射器的测试包括确认种子激光器和半导体光放大器 (SOA) 的输出功率和调制，以及表征输出脉冲形状。对于 PAT 系统，测试重点是表征用于闭环精细 PAT 序列的象限光电二极管的噪声。该测试是使用专用的硬件在环测试台和光学测试装置进行的。CLICK-A 预计将于 2022 年 5 月之前发射，并于 2022 年 6 月从国际空间站 (ISS) 部署，而 CLICK-B/C 预计将于 2022 年底发射。索引术语 — 激光、光学、交联、卫星间、立方体卫星、通信
基于局部本振混合线性放大器的连续变量量子密钥分发
量子密钥分发 (QKD) 在存在潜在窃听者的情况下，为可信通信双方 (Alice 和 Bob) 提供了一种由量子力学保证的密钥共享方法 [1–3]。目前，有两种密钥分发方法：离散变量 (DV) QKD [4,5] 和连续变量 (CV) QKD [6–9]。其中，CVQKD 有两个主要优点。一方面，它避免了单光子计数的缺点。另一方面，它确保了标准光通信器件的兼容 [10,11]。CVQKD 的无条件安全性已经在信息论中在渐近情况 [12,13] 和有限尺寸范围内 [14–16] 得到证实，以抵御一般的集体窃听攻击。用于相干检测的强本振（LO）作为CVQKD系统的重要组成部分，可作为滤波器有效抑制噪声，但实际CVQKD系统的不完善之处导致存在潜在漏洞，危及通信系统的安全。由于Eve通过操纵LO进行截取-重发攻击，因此几乎所有的攻击都与LO有关[17-21]。例如，基于本地本振（LLO）的CVQKD系统通过将LO直接发送到接收端来防止LO相关攻击[22-25]。目前CVQKD的传输距离与离散变量系统相比有限，不适合长距离分布。在检测过程中，备受瞩目的无噪声线性放大器（NLA）是一种很好的工具，可以在保持较低起始噪声水平的同时增强相干态的幅度[26-29]。近年来，该装置的实用性已得到证实，为理论提供了令人信服的证据[30–35]。此外，在Bob的正交测量中，与实际探测器相关的缺陷导致了密钥速率限制[36]。为了弥补这一弱点，光放大器补偿技术提供了一种可行的解决方案，在特定情况下也可以提高传输距离[37–39]。本文提出了一种基于LLO的CVQKD方案，通过在检测端放置HLA，它由基于预测测量（MB）的NLA和基于NLA的NLA组成
QD-SOA的性能比较，QW-SOA，散装...
1。介绍解决对短期范围内域内和纳特纳德式容量的需求不断增长，具有较高敏感性和波长施用多路复用（WDM）的连贯收发器被视为增加总体容量并达到总体能力的关键候选者[1，2]。O波段传输的距离和接收灵敏度受到更高的光纤衰减因子的限制，而WDM系统会引入更多的被动损失，例如多路复用器。使用O波段中的光放大器允许更长的触手可及，并使高通道计数配置可部署[3]。但是，在O波段中，尚不清楚放大技术的选择，尤其是在连贯的传输领域内。半导体光放大器（SOA）已经被探索以进行强度调制和直接检测（IM/DD）系统，作为在接收器端提供足够信号功率的一种方式[4]。然而，已知大量SOA表现出高噪声图并产生非线性失真，这阻碍了它们用于光学信号扩增的使用。此外，SOA通常会诱发信号chirp，从而使连贯的信号更加降低。量子点（QD）技术的进步允许与量子孔（QW）和散装对应物相比，QD SOA会产生较低的失真和chirp [5]。这很重要，因为SOA是O波段数据中心间接连接空间的良好候选者，因为它们的占地面积较小，功耗较小，而较小的功耗比掺杂的纤维纤维放大器（PDFA），并且最重要的是，它们可以集成到光子集成电路中（PIC）。2。尽管如此，不同SOA技术提供的总体性能和非线性增益动力学尚未进行测试和比较，并在IM/DD和相干调制的情况下，以建立下一代图片所需的高波特速率与纤维放大器进行比较。这项经验研究对于简化了一定的系统拓扑（调制格式，波特率等）的放大器选择很重要。因此，在这一贡献中，我们首先考虑了QD，QW和BOLK SOA的比较，即考虑两个关键的表现参数，这些参数会影响波形振幅和相位，即增加恢复时间（GRT）和线宽增强因子（亨利或α -Factor）。接下来，重要的是，我们通过研究依赖于这种放大器和PDFA的IM/DD和相干系统的BER性能，将分析扩展到O波段的高速系统领域。我们在第3节中通过实验证明，QD-SOA以高波德速率和IM/DD的PDFA和其他SOA的表现高，并且能够扩大多-TBPS WDM系统。SOA在本节中的表征，我们比较了具有相似属性的散装和QW-Soas（Inphenix ip- sad1301）以及来自Innolume的QD-SOA中的一些相关特征。主要结果总结在图中1 a）。它们与文献得出的“典型”值相辅相成。公平的比较需要从饱和度中运行所有SOA。否则，较低的饱和功率SOA将遭受添加的非线性失真。图相应的饱和功率如图1 b）描绘了该参数，该参数是（CW）输入功率在SOA中的函数。1 a）（第一列）。QD-SOA表现出较高的输入饱和功率（3dB增益降低），P坐在。所有的肥皂都在其最大增益点偏见。测量α因子对于IM/DD系统中CHIRP诱导的脉冲扩大以及相干系统中不需要的相位调制诱导的星座变形很重要。 SOA的此参数以简单的方式将活动层折射率的变化与载体密度变化响应材料增益的变化有关。 因此，对于传输应用，α因子的低值是理想的。 图的第3列 1 a）显示了所有SOA的测得的α因子。 除了散装SOA（显示出比预测的α因子低的SOA）之外，它们落在预期范围内，如第2列（摘自文献）所示。 QD-SOA展示测量α因子对于IM/DD系统中CHIRP诱导的脉冲扩大以及相干系统中不需要的相位调制诱导的星座变形很重要。SOA的此参数以简单的方式将活动层折射率的变化与载体密度变化响应材料增益的变化有关。因此，对于传输应用，α因子的低值是理想的。图1 a）显示了所有SOA的测得的α因子。除了散装SOA（显示出比预测的α因子低的SOA）之外，它们落在预期范围内，如第2列（摘自文献）所示。QD-SOA展示
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在此处给定文章文章：光子学：现代通信中的光学电子学Amnon Yariv和Pochi Albert Yeh，2006年1。电磁场和波2。射线和光束3。介电波导和光纤4。光谐振器5。辐射和原子系统的相互作用6。激光振荡和某些特定激光系统的理论7。纤维中的色散和极化模式分散8。非线性光学9。电磁和AO调制器10。光学检测和第11代中的噪声。检测光辐射12。周期性结构13。波导耦合...在先前的研究中，我提出了一个相干耦合光学信号的腔电器调节器的量子模型。Mingshan Li，工程，物理，2014年，现代光纤通信系统中的传输带宽依赖于光信号发射器的调制带宽和光子组件的计算速度。开发了一种极端模式转换器，这是一种紧凑的平面光子结构，有效地将氮化硅高指数单模型波导耦合到近表面 - 表面纳米的高斯束，其腰部为≈160µm，对应于模态面积的增加> 105。半导体激光腔中的光学非线性可以被利用以表征激光辐射的性能或执行频率转换操作。例如，非线性光学效应可用于减速光。慢灯一直是一个跨学科的话题和快速增长的领域。放慢速度和控制光的能力在各种应用中可能很有用。在标准光纤通信系统中遇到的许多光子设备也用于量子信息和通信系统，例如光放大器和开关。我们提出了用于建筑室温的设计和实验性工作，连续波（CW）激光器的腔体将光限制在体积≤（λ/N）3。Amnon Yariv和Pochi Yeh的第六版Photonics已进行了广泛的修订，以跟上最近的发展。现在，它更多地关注光学通信，将材料整合到生成和操纵光辐射以及设计光子组件以进行信息传输上。本文还提供了比上一版更广泛的理论基础和更详细的数学解释。此更新的版本涵盖了光通信和电子产品中主要光子组件的基本物理和原理。这些包括光谐振器，各种激光，波导，光纤，光栅和光子晶体。此外，它探讨了光学网络中光束的传输，调节，扩增和检测以及纤维中的非线性光学效应。本书具有电磁理论，麦克斯韦方程和电磁波传播的背景。第六版的光子学也是实践工程师和科学家的有用参考。整个过程中都包含许多示例，使其成为光子学，光电学或光学通信的高级本科和研究生课程的理想资源。第六版中的新材料包括诸如Stokes参数和Poincar Sphere，Fermat的原理，矩阵配方，分散和耦合共振器光学波导等主题。纤维中的非线性光学效应包括自相度调制，跨相调制，SBS，SRS，四波混合和光谱反转。此外，在波导电气马赫德调制器中观察到电吸收。光子晶体表现出Bloch波，光子带和带隙，以及周期性分层介质和纤维Bragg光栅。