近日，南京航空航天大學(xué)雷達成像與微波光子學(xué)教育部重點實驗室潘時龍教授團隊在光矢量分析方法研究方面取得重要進展。在實驗中，研究人員實現(xiàn)了分辨率為 334 Hz、動態(tài)范圍大于 90 dB、測量范圍為 1.075 THz 的光器件光譜響應(yīng)測量。研究成果可為前沿光器件的研制和相關(guān)物理現(xiàn)象的探索提供有效測量手段。
相關(guān)成果以“Optical Vector Analysis with Attometer Resolution, 90-dB Dynamic Range and THz Bandwidth”（具有阿米級分辨率、90 dB 動態(tài)范圍和 THz 帶寬的光矢量分析）為題，于 2019 年 11 月 13 日在 Nature Communications （《自然·通訊》）上在線發(fā)表。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13129-x。
光器件是實現(xiàn)新一代光信息系統(tǒng)（光通信、光傳感、光處理、量子計算等）的物理載體。光矢量分析方法作為一種能夠測量光器件幅度、相位以及偏振響應(yīng)的基礎(chǔ)測量方法，可在光器件的研制、生產(chǎn)、檢測和應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。由于不同類型光器件的測量要求各不相同，需要光矢量分析方法具備超高分辨率、超寬帶和大動態(tài)范圍等特性。然而，現(xiàn)有的光矢量分析方法很難同時實現(xiàn)超高分辨率、超寬帶和大動態(tài)范圍測量。
針對上述問題，潘時龍教授團隊針對上述問題提出了一種基于非對稱光雙邊帶發(fā)射機與接收機的光矢量分析方法，能夠同時滿足超寬帶、超高分辨率和超大動態(tài)范圍的測量要求。非對稱光雙邊帶的使用不僅使測量范圍加倍，避免出現(xiàn)頻譜混疊，還消除了調(diào)制非線性帶來的測量誤差。接收機的高邊帶抑制比有助于實現(xiàn)大動態(tài)范圍。由于發(fā)射機和接收機具有波長獨立性，結(jié)合光頻梳技術(shù)后，可將測量范圍拓展至 1THz 以上，而無需進行復(fù)雜的操作和控制。在實驗中，實現(xiàn)了分辨率為 334 Hz、動態(tài)范圍大于 90 dB、測量范圍為 1.075 THz 的光器件光譜響應(yīng)的測量。
