On-chip multi-golflengte lasers voor programmeerbare THz-frequentiekamgeneratie

Frequentiekammen in het THz-bereik zijn nuttig voor toepassingen zoals spectroscopie van biomoleculen, teledetectie en breedbandige draadloze communicatie. Met name draadloze THz communicatie wordt een zeer relevant onderzoeksgebied, gedreven door de behoefte aan steeds meer bandbreedte. Als de draaggolffrequenties naar het THz-bereik worden opgeschoven, kunnen uiteraard ongekende datasnelheden worden bereikt. In het THz-bereik ontbreekt het echter aan efficiënte, coherente en compacte bronnen. In die zin zijn fotonische technieken naar voren gekomen als een potentiële oplossing om het THz-gebied te ontsluiten. Fotonische THz-bronnen steunen meestal op heterodyning van onafhankelijke optische modi, wat resulteert in THz-signalen met lage coherentie en lage schaalbaarheid. In dit project stel ik een fotonische aanpak voor om afstembare en coherente THz-kammen te genereren. De techniek is gebaseerd op een feedback-gestuurde multi golflengte laser (MGL) onder optische frequentiekam injectie. De uitgang van de MGL bestaat uit twee gecorreleerde frequentiecombs, gescheiden door een THz-frequentie. Door de feedbackfase en -amplitude te regelen kan die THz-frequentie worden aangepast, wat leidt tot programmeerbare THz kamgeneratie. Deze oplossing biedt cruciale voordelen die verder gaan dan wat vandaag beschikbaar is op vlak van spectrale dekking, tunabiliteit en coherentie van het gegenereerde THz-signaal. Verder biedt zij een generieke aanpak voor diverse THz-toepassingen