|
Šis projekts ir vērsts uz čipa veidota optiskās frekvenču ķemmes gaismas avota izveidi, kas ir inovatīvs risinājums. Optiskās frekvenču ķemmes (angl. optical frequency comb (OFC)) izveide, izmantojot optisko čipu platformu (tā saukto fotonisko integrālo shēmu (angl. photonic integrated circuit (PIC)) jeb integrēto optisko fotoniku), ir nozīmīgs tehnoloģisks sasniegums, kas ietver miniaturizāciju, rentabilitātītes paaugstināšanu un uzlabotu veiktspēju. Uz čipa integrētā fotonika nodrošina nākamo tehnoloģisko risinājuma soli fotonikā, sniedzot precīzus un efektīvus frekvences mērījumus kompaktā formā. Šis jauninājums nodrošina inovatīvus risinājumus tādās jomās kā telekomunikācijas, kur tas var ievērojami uzlabot šķiedru optisko sakaru sistēmu pārraides ātrumu kanālā, nodrošinot energoefektīvu un spektrāli efektīvu sistēmas arhitektūru, kā arī vides monitoringā un medicīniskajā diagnostikā, kur fiziskajiem iekārtas izmēriem (mikrometru skalā) ir liela nozīme. Turklāt uz optiskā čipa veidotam OFC gaismas avotam ir potenciāls integrācijai ar citiem fotoniskajiem elementiem, kas paver jaunas iespējas uzlabotā skaitļošanā un signālu apstrādē. Uz optiskā čipa veidotā OFC nodrošinātās iespējas, kā arī to zemās enerģijas prasības, viennozīmīgi izvirza šo inovatīvo tehnoloģijas risinājumu zinātniskās pētniecības un komerciālo lietojumu priekšgalā.
Projektā tiek paredzēts izpētīt un ieviest OFC risinājumu, kura pamatā ir toroidāls mikrorezonators, līdz ar to tiek veikta progresīvas pieejas izstrāde un jauninājuma ieviešana integrētās fotonikas jomā. Primārais projekta mērķis ir izmantot mikrorezonatoru unikālās īpašības, lai izveidotu stabilu un efektīvu OFC gaismas avotu uz optiskā čipa. Konkrētais projektā paredzētais tehnoloģiskais risinājums sakrīt ar plašākiem pasaules mērogā izvirzītajiem mērķiem, proti, virzīt uz priekšu minituarizētas integrētas fotonikas sistēmas attīstību plašiem lietojumu scenārijiem, kā, piemēram, meteoroloģijā, telekomunikācijās un optisko frekvenču sintēzē. |
1. Dizains un optimizācija: Izstrādāt detalizētu toroidāla mikrorezonatora uz optiskā čipa dizainu, ņemot vērā tādus faktorus kā ģeometrija, materiāla īpašības un savienošanas mehānismi. Izmantot matemātiskās modelēšanas rīkus, lai optimizētu mikrorezonatoru efektīvai OFC ģenerēšanai;
2. Izstrāde: Izveidot toroīdāla mikrorezonatora platformu, t.i. optisko čipu. Nodrošināt precīzu ražošanas procesu, lai sasniegtu nepieciešamās optiskās īpašības;
3. Testēšana: Izstrādāt mikrorezonatora un patievinātās optiskās šķiedras saturošo savienošanas sistēmu, un veikt eksperimentālu pārbaudi, lai noteiktu tās veiktspēju. Šīs darbības ietvaros tiek iekļauta toroidālā mikrorezonatora radītās OFC raksturošana un tās stabilitātes, brīvā spektra apgabala (angl. free spectral range (FSR)) un koherences īpašību novērtēšana;
4. Datu analīze: Veikt eksperimentāli uzņemto datu analīzi, lai novērtētu toroidālā mikrorezonatora efektivitāti OFC ģenerēšanā. Salīdzināt eksperimentāli uzņemtos un matemātiskās modelēšanas rezultātus, lai veiktu turpmāku optimizāciju;
5. Eksperimentālā validācija: Uz čipa veidota toroidāla WGM augsta Q faktora mikrorezonatora kā gaismas avota izstrāde, tā izolēšana no ārējās vides ietekmējošiem faktoriem (iepakošana). Izstrādātā uz optiskā čipa veidotā OFC gaismas avota prototipa validācija ātrgaitas šķiedru optiskās sakaru sistēmas infrastruktūrā. |
