弗吉尼亚大学凯伦·沃克 非线性微型谐振器将从左边进入的单波长泵浦转换成频率梳彩虹
在变形的微谐振器中的混沌运动的帮助下，梳状物离开波导
信用:许仪 弗吉尼亚大学电子与计算机工程助理教授与来自北京大学的云·团队以及加州理工学院的研究人员合作，在一个微型计算机中实现了最大的记录光谱跨度
他们的同行评议论文“混沌辅助的两个八度音程的微宇宙”于2020年5月11日发表在《自然通讯》上，这是一份多学科期刊，致力于发表生物、健康、物理、化学和地球科学所有领域的高质量研究
易和肖共同监制了这部作品，并担任相应的作者
合著者包括北京大学的郝、季庆信、齐、龚，以及加州理工学院的和
易的小组是由美国
S
国家科学基金会
肖的团队得到了国家自然科学基金和国家重点研究发展项目的资助
该团队将混沌理论应用于一种特殊类型的光子器件，称为基于微谐振器的频率梳，或称微梳
微束有效地将光子从单一波长转换成多种波长
研究人员展示了最广泛的(即
e
最丰富多彩)的微光谱跨度
随着光子的积累和它们的运动增强，频率梳产生紫外到红外光谱的光
“这就像把一个单色的魔术灯变成一个彩色的电影放映机，”易说
光子产生的广谱光增加了其在光谱学、光学时钟和天文学校准中寻找系外行星的用途
微型谐振器通过连接两个相互依赖的元件来工作:微型谐振器，它是一种环形的微米级结构，包围光子并产生频率梳，以及输出总线波导
波导调节光的发射:只有匹配速度的光才能从谐振器出射到波导
正如肖解释的那样，“这就像在高速公路上找到一个出口匝道；不管你开多快，出口总是有速度限制的
" 研究小组想出了一个聪明的方法来帮助更多的光子抓住它们的出口
他们的解决方案是使微型谐振器变形，从而在环内产生无序的光运动
“这种混沌运动扰乱了所有可用波长的光速，”合著者、北京大学研究小组成员郝·说
当谐振器中的速度与特定时刻的输出总线波导的速度匹配时，光将离开谐振器并流经波导
该团队采用混沌理论是他们先前关于变形微腔中混沌辅助宽带动量变换研究的成果，该研究发表在2017年的《科学》(Science 358，344-347)上
这项研究建立在UVA工程在光子学方面的优势之上
查尔斯一世
布朗大学电气和计算机工程系在半导体材料和器件物理方面有坚实的基础，延伸到先进的光电器件
易的微光子实验室致力于高质量集成光子谐振器的研究，重点是基于微谐振器的光学频率梳和基于连续变量的光子量子计算
“混沌和腔变形的引入不仅提供了一种新的机制，而且在设计光子器件时增加了自由度，”易说
“这将加速量子计算和其他应用中的光学和光子学研究，这对未来的经济增长和可持续性至关重要
" 《自然通讯》在2020年5月11日发表了这项研究
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