热点文献带您关注集成电路的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（89）
2024-06-26
本期我们为您选取了4篇文献，介绍集成电路的最新进展，包括：集成调频光参量振荡器、使用单个激光器的片上全光分频、基于光子芯片的低噪声微波振荡器、用于微波和毫米波生成的集成光学分频。
Integrated frequency-modulated optical parametric oscillator
Stokowski, Hubert S., etc.
NATURE, 2024, 627(8002): 95–100
Optical frequency combs have revolutionized precision measurement, time-keeping and molecular spectroscopy. A substantial effort has developed around ‘microcombs’: integrating comb-generating technologies into compact photonic platforms. Current approaches for generating these microcombs involve either the electro-optic or Kerr mechanisms. Despite rapid progress, maintaining high efficiency and wide bandwidth remains challenging. Here we introduce a previously unknown class of microcomb—an integrated device that combines electro-optics and parametric amplification to yield a frequency-modulated optical parametric oscillator (FM-OPO). In contrast to the other solutions, it does not form pulses but maintains operational simplicity and highly efficient pump power use with an output resembling a frequency-modulated laser. We outline the working principles of our device and demonstrate it by fabricating the complete optical system in thin-film lithium niobate. We measure pump-to-comb internal conversion efficiency exceeding 93% (34% out-coupled) over a nearly flat-top spectral distribution spanning about 200 modes (over 1 THz). Compared with an electro-optic comb, the cavity dispersion rather than loss determines the FM-OPO bandwidth, enabling broadband combs with a smaller radio-frequency modulation power. The FM-OPO microcomb offers robust operational dynamics, high efficiency and broad bandwidth, promising compact precision tools for metrology, spectroscopy, telecommunications, sensing and computing.
阅读原文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07071-2
The FM-OPO device
All-optical frequency division on-chip using a single laser
Zhao, Yun, etc.
NATURE, 2024, 627(8004): 546–552
The generation of spectrally pure microwave signals is a critical functionality in fundamental and applied sciences, including metrology and communications. Optical frequency combs enable the powerful technique of optical frequency division (OFD) to produce microwave oscillations of the highest quality. Current implementations of OFD require multiple lasers, with space- and energy-consuming optical stabilization and electronic feedback components, resulting in device footprints incompatible with integration into a compact and robust photonic platform. Here we demonstrate all-optical OFD on a photonic chip by synchronizing two distinct dynamical states of Kerr microresonators pumped by a single continuous-wave laser. The inherent stability of the terahertz beat frequency between the signal and idler fields of an optical parametric oscillator is transferred to a microwave frequency of a Kerr soliton comb, and synchronization is achieved via a coupling waveguide without the need for electronic locking. OFD factors of N = 34 and 468 are achieved for 227 GHz and 16 GHz soliton combs, respectively. In particular, OFD enables a 46 dB phase-noise reduction for the 16 GHz soliton comb, resulting in the lowest microwave noise observed in an integrated photonics platform. Our work represents a simple, effective approach for performing OFD and provides a pathway towards chip-scale devices that can generate microwave frequencies comparable to the purest tones produced in metrological laboratories.
阅读原文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07136-2
Schematic of on-chip low-noise microwave generation via frequency division
Photonic chip-based low-noise microwave oscillator
Kudelin, Igor, etc.
NATURE, 2024, 627(8004): 534–539
Numerous modern technologies are reliant on the low-phase noise and exquisite timing stability of microwave signals. Substantial progress has been made in the field of microwave photonics, whereby low-noise microwave signals are generated by the down-conversion of ultrastable optical references using a frequency comb. Such systems, however, are constructed with bulk or fibre optics and are difficult to further reduce in size and power consumption. In this work we address this challenge by leveraging advances in integrated photonics to demonstrate low-noise microwave generation via two-point optical frequency division. Narrow-linewidth self-injection-locked integrated lasers are stabilized to a miniature Fabry–Pérot cavity, and the frequency gap between the lasers is divided with an efficient dark soliton frequency comb. The stabilized output of the microcomb is photodetected to produce a microwave signal at 20 GHz with phase noise of −96 dBc Hz−1 at 100 Hz offset frequency that decreases to −135 dBc Hz−1 at 10 kHz offset—values that are unprecedented for an integrated photonic system. All photonic components can be heterogeneously integrated on a single chip, providing a significant advance for the application of photonics to high-precision navigation, communication and timing systems.
阅读原文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07058-z
Concept of 2P-OFD for low-noise microwave generation
Integrated optical frequency division for microwave and mmWave generation
Sun, Shuman, etc.
NATURE, 2024, 627(8004): 540–545
The generation of ultra-low-noise microwave and mmWave in miniaturized, chip-based platforms can transform communication, radar and sensing systems. Optical frequency division that leverages optical references and optical frequency combs has emerged as a powerful technique to generate microwaves with superior spectral purity than any other approaches. Here we demonstrate a miniaturized optical frequency division system that can potentially transfer the approach to a complementary metal-oxide-semiconductor-compatible integrated photonic platform. Phase stability is provided by a large mode volume, planar-waveguide-based optical reference coil cavity and is divided down from optical to mmWave frequency by using soliton microcombs generated in a waveguide-coupled microresonator. Besides achieving record-low phase noise for integrated photonic mmWave oscillators, these devices can be heterogeneously integrated with semiconductor lasers, amplifiers and photodiodes, holding the potential of large-volume, low-cost manufacturing for fundamental and mass-market applications.
阅读原文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07057-0
Conceptual illustration of integrated OFD
“前沿文献专题推荐服务”是图书馆情报服务部学科服务的重要内容。欢迎有相关需求的科研人员与我们联系，我们将为您提供更有针对性的定题服务。
联系人：杨老师 闫老师
邮箱：yandong80@bupt.edu.cn
电话： 沙河校区图书馆东205室 66605330 66605331
西土城校区图书馆125室 62283502 62281933
联系人：杨老师 闫老师
邮箱：yandong80@bupt.edu.cn
电话： 沙河校区图书馆东205室 66605330 66605331
西土城校区图书馆125室 62283502 62281933
往期精彩推荐
热点文献带您关注AI大模型的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（88）
热点文献带您关注通信领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（87）
热点文献带您关注半导体集成电路的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（86）
热点文献带您关注AI在气候领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（85）
热点文献带您关注通信领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（84）
热点文献带您关注AI与集成电路领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（83）
热点文献带您关注AI大型语言模型的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（82）
热点文献带您关注通信领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（81）
热点文献带您关注半导体领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（80）
热点文献带您关注AI领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（79）
热点文献带您关注通信领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（78）
热点文献带您关注半导体领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（77）
热点文献带您关注AI Transformer的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（76）
热点文献带您关注低轨卫星通信技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（75）
热点文献带您关注惯性测量单元的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（74）
热点文献带您关注存算一体技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（73）
热点文献带您关注电子皮肤的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（72）
热点文献带您关注AI的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（71）
热点论文带您探索未来网络中使用的新材料以及相关技术 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（70）
热点文献带您关注AI图神经网络的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（69）
热点论文带您探索新型网络架构以及超材料在未来通信中的应用——图书馆前沿文献专题推荐服务（68）
热点文献带您关注AI深度强化学习的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（67）
热点论文带您探索新型网络架构以及超表面在未来通信中的应用——图书馆前沿文献专题推荐服务（66）
热点文献带您关注AI领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（65）
热点论文带您领略半导体领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（64）
热点文献带您关注AI领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（63）
热点论文带您探索智能化以及超表面在未来通信中的应用——图书馆前沿文献专题推荐服务（62）
热点文献带您关注AI领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（61）
热点论文带您领略未来通信研究热点的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（60）
热点文献带您关注AI深度学习的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（59）
热点论文带您领略未来通信热点技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（58）
热点文献带您关注AI视频动作识别的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（57）
热点论文带您领略新材料半导体领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（56）
热点文献带您关注AI深度神经网络的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（55）
热点论文带您领略未来通信在新材料技术领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（54）
热点文献带您关注AI在光神经网络领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（53）
热点论文带您领略半导体领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（52）
热点文献带您关注AI在集成电路领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（51）
热点论文带您领略光电半导体领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（50）
热点文献带您关注AI与人脸识别——图书馆前沿文献专题推荐服务（49）
热点论文带您领略未来通信在新材料技术领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（48）
热点文献带您关注AI与生物学——图书馆前沿文献专题推荐服务（47）
热点论文带您领略未来通信在光电材料及信息编码领域的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（46）
热点文献带您关注AI与医学图像——图书馆前沿文献专题推荐服务（45）
热点论文带您领略未来通信在材料领域研究的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（44）
热点文献带您关注AI与医学研究——图书馆前沿文献专题推荐服务（43）
热点论文带您领略未来通信在海空领域研究的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（42）
热点文献带您关注AI视觉跟踪——图书馆前沿文献专题推荐服务（41）
热点论文与带您领略5G相关领域研究的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（40）
热点文献带您关注AI技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（39）
热点论文与带您领略5G/6G领域热点研究的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（38）
热点文献带您关注AI与边缘计算——图书馆前沿文献专题推荐服务（37）
热点论文与带您领略5G/6G基础研究的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（36）
热点文献带您关注AI强化学习——图书馆前沿文献专题推荐服务(35)
热点论文与带您领略未来通信的热点技术及最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（34）
热点文献带您关注AI深度学习与计算机视觉——图书馆前沿文献专题推荐服务（33）
热点论文与带您领略5G/6G热点技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（32）
热点文献带您关注AI与触觉传感技术——图书馆前沿文献专题推荐服务（31）
热点论文与带您领略5G/6G热点技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（30）
热点文献带您关注AI与机器人——图书馆前沿文献专题推荐服务（29）
热点论文与带您领略5G/6G电子器件和太赫兹方面的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（28）
热点论文与带您领略5G/6G网络安全和技术的最新进展——图书馆前沿文献专题推荐服务（26）
热点文献带您关注AI自动驾驶——图书馆前沿文献专题推荐服务（25）
热点论文与带您领略5G/6G通信器件材料的最新进展 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（24）
热点文献带您关注机器学习与量子物理 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（23）
热点论文与带您领略6G网络技术的最新发展趋势 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（22）
热点文献带您关注AI自动驾驶——图书馆前沿文献专题推荐服务（25）
热点论文与带您领略5G/6G通信器件材料的最新进展 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（24）
热点文献带您关注机器学习与量子物理 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（23）
热点论文与带您领略6G网络技术的最新发展趋势 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（22）
热点文献带您关注模式识别——图书馆前沿文献专题推荐服务（21）
热点论文与带您领略5G/6G材料技术的最新发展——图书馆前沿文献专题推荐服务（20）
热点文献带您关注图神经网络——图书馆前沿文献专题推荐服务（19）
热点论文带您领略5G/6G的最新技术动向 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（18）
热点文献带您关注AI主动视觉——图书馆前沿文献专题推荐服务（17）
热点论文与带您领略5G/6G的最新技术演进 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（16）
热点文献带您关注AI计算机视觉 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（15）
热点论文与带您领略5G/6G的硬科技与新思路 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（14）
热点文献带您关注AI机器翻译 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（11）
热点论文：5G/6G引领社会新进步——图书馆前沿文献专题推荐服务（10）
热点文献带您关注AI文本摘要自动生成 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（9）
热点论文带您探究6G的无限可能——图书馆前沿文献专题推荐服务（8）
热点文献带您关注AI情感分类技术 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（7）
热点论文带您探究5G和未来通信材料技术领域 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（6）
前沿文献带您解读自然语言处理技术 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（5）
热点论文带您探究5G和未来通信——图书馆前沿文献专题推荐服务 （4）
热点论文解读AI应用领域 ——图书馆前沿文献专题推荐服务（3）