厉害!电子科大首次在《自然》发表论文

6月12日,国际期刊《自然》刊发了电子科技大学的最新研究论文《基于石墨烯-氮化硅谐振腔的电光可调光频率梳》。,其博士生导师饶云江教授为共同作者。

 

这也是电子科大学首次在《自然》正刊上发表研究成果。

 


这篇论文厉害在哪儿?

 

在信息爆炸的时代,每天都有海量数据被遍布全球各地的设备发送和接收。如何确保这些数据流准确而有序地到达?光频梳技术的问世,让激光授时的精度和可靠性得到了质的提升,也为解决这一问题提供了新路径。

 

作为摘得2005年诺贝尔物理学奖的技术,光频梳被称为“万能时钟”,因在频域上具有相等频率间隔的光学序列,形似均匀间隔的梳子而得名,其谐振频率能达到上百GHz乃至THz,理论上数亿年才会出现一秒误差,已成为当代信息器件和系统的基石之一,是精确制导、航空航天、信号处理、量子计算等领域的核心器件,也是未来信息网络发展不可缺少的关键技术。

 

作为一项复杂的系统工程和最前沿的研究领域,光频梳研究涉及到先进材料制备、微纳米加工、激光激发和调控等环节,美国和欧洲的顶级研究机构一直是其中的引领者。但目前现有的光频梳设备几乎都受限于它的核心部件——谐振腔。谐振腔一经制成,一般不可调控,这在一定程度上限制了光频梳的普及,使它的实用价值大打折扣。

 

然而,电子科技大学的科研工作者们和美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)、英国剑桥大学和新加坡微电子研究院的合作者们通力合作,攻克了这一难题。《基于石墨烯-氮化硅谐振腔的电光可调频率梳》这篇论文通过谐振腔集成单晶石墨烯半导体异质结,实现了光频梳的大范围可调,并展示了丰富的多孤子态输出。

 

这一工作,通过石墨烯异质结,操控谐振腔的色散,突破谐振环材料和结构限制,让一个器件就能展现丰富的输出,在光频梳研究中实现了新的突破。姚佰承打了个形象的比方:“就像给电视机装个盒子,,现在可以看上百个台了”。

 

姚佰承


在《自然》正刊上发表论文之前,饶云江教授课题组联合电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室陈远富教授团队,已经在石墨烯光纤光学方向耕耘了八年。


这一立足于电子科技大学“信息与通信工程”和“电子科学与技术”双A+学科的强强联合,已经在《自然·光子学》、《纳米快报》等国际顶级期刊和OFS、CLEO等顶级会议上发表了40多篇论文,并保持着发展势头。


“这当然是一个厚积薄发的过程”,饶云江说:“八年奋战,越来越强,《自然》正刊论文刚好是登顶之作”。

 

对于自己的成果,姚佰承显得十分谦虚,多次表示这绝非自己的个人成绩,“作为成电培养的学生,能做出这点成绩,得益于国家科技水平的进步、学校的支持和导师的指导,更离不开国际化的团队合作”。他希望这些成果“能够吸引更多中国年轻人对光信息科学产生更大的兴趣,这才是好事情”。


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