具有破纪录射频动态范围的光子芯片
特温特大学的研究人员开发了一种革命性的可编程集成微波光子滤波器，具有破纪录的动态范围。
 特温特大学的研究人员开发了一种革命性的可编程集成微波光子滤波器，具有破纪录的动态范围。这代表了射频光子信号处理器功能和性能集成的重大突破。 该论文发表在《自然通讯》杂志上。 该研究的作者之一David Marpaung教授博士说：“我们的工作打破了传统和分散的集成，功能和性能方法，这种方法目前阻碍了这些光子系统在实际应用中的采用。传统的射频滤波器只能在狭窄的频率范围内工作，这意味着您需要多个单独的滤波器才能进行宽带操作。我们的设备是集成的宽带，具有巨大的动态范围，因此可以在各种频率范围内仅使用单个光子电路。  超高动态范围可编程集成MWP电路的演示图 许多应用 研究表明，滤波器可以在现代射频和微波应用中发挥关键作用，包括认知无线电、多频段全频谱通信和宽带可编程前端。在这一发现之前，具有如此先进功能的可编程微波光子电路性能很差。“芯片的多功能编程很容易受到各种干扰，如信号的损耗、噪声和失真，”Marpaung解释道。 为了防止这种情况，研究人员采用可编程谐振器和干涉仪来减少噪声和非线性失真的影响，同时提供大量的滤波功能。Marpaung说：“解决噪声系数和动态范围问题是微波光子学中最困难的挑战之一。这一突破证明了集成微波光子学确实可以实现非常高的性能。这将有助于在下一代通信系统（6G）和卫星通信中采用这项技术。 创纪录的低噪声系数 研究人员使用了一种特殊的工具 - 所谓的调制变压器 - 来调整光波和射频信号的强度和时间。这样可以增强芯片噪声和动态范围性能。 通过将这些元件组合在单个微波光子学电路中，该团队能够演示具有创纪录的15 dB低噪声系数的可编程滤波器功能，以及具有1 Hz带宽下超过123 dB的超高动态范围的射频陷波滤波器。这与完全安静和摇滚音乐会之间的噪音水平相似。 相关链接：https://phys.org/news/2022-12-photonic-chip-record-breaking-radio-frequency.html |
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