中文：馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x胳螟；英文：Mach-Zehnder interferometer

置臂的非對(duì)稱馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x型腔的量子級(jí)聯(lián)激光器寬單模調(diào)諧量子級(jí)聯(lián)（QC）激光器是一種強(qiáng)大而緊湊的半導(dǎo)體光源锅知。在中紅外波段播急，它們是目前分子傳感中基于吸收的光譜系統(tǒng)中非常有利的光源。由于這些系統(tǒng)利用了不同氣體分子的強(qiáng)而窄的吸收線售睹，它們要求QC激光器在單模下工作桩警，并且是連續(xù)的，廣泛可調(diào)的昌妹。研究并實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇性和可調(diào)性的不同方法捶枢。直到zui近握截，大多數(shù)QC激光器的單模操作已經(jīng)通過(guò)在常規(guī)Fabry-Perot QC激光器的頂部合并周期性光柵實(shí)現(xiàn)，例如分布式反饋光柵或分布式布拉格反射器烂叔。然而谨胞，需要在波長(zhǎng)尺度上精確的周期結(jié)構(gòu)需要更復(fù)雜的制造步驟（例如，電子束光刻）蒜鸡，通常導(dǎo)致更高的成本和更低的產(chǎn)量畜眨。機(jī) ...

6個(gè)可編程的馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x(MZI)組成的可編程納米光子處理器(programmable nanophotonic processor, PNP)實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)MZI包含在兩個(gè)50%倏逝波定向耦合器之間的熱-光移相器(θ)术瓮，隨后是另一個(gè)移相器(φ)康聂，見(jiàn)圖2c、d胞四。如圖2a恬汁、b，激光耦合進(jìn)OIU單元完成矩陣變換辜伟，隨后被光電二極管陣列探測(cè)氓侧，然后被計(jì)算機(jī)讀取并模擬非線性激活函數(shù)，激光重新注入OIU執(zhí)行下一層(兩個(gè)OIU完成一次奇異值分解)导狡。(2) 片上訓(xùn)練约巷。通常，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)使用梯度下降的方法訓(xùn)練得到旱捧，在計(jì)算機(jī)上独郎，常見(jiàn)的方式是使用反向傳播方法計(jì)算梯度，這個(gè)過(guò)程非常耗時(shí)枚赡。在ONN上使用前向傳播和有 ...

子技術(shù)中使用馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x(Mach-Zehnder interferometer, MZI)可以實(shí)現(xiàn)給定維度的任意空間線性光學(xué)函數(shù)。當(dāng)前不足：如空間模式轉(zhuǎn)換器贫橙、線性光學(xué)量子計(jì)算門以及用于通信和其它應(yīng)用的任意線性光學(xué)處理器這樣的光學(xué)函數(shù)贪婉，可以在硅光子技術(shù)中使用MZI網(wǎng)格(mesh)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但性能受到不能實(shí)現(xiàn)理想的50：50分割的分束器的限制卢肃。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此疲迂，美國(guó)斯坦福大學(xué)的David A. B. Miller提出了一種新的架構(gòu)和一種新穎的自我調(diào)整方法，可以自動(dòng)補(bǔ)償從85∶15到15∶85之間由于不完美制造產(chǎn)生的非理想分光比莫湘，并能夠大規(guī)模制造用于各種復(fù)雜和精確線性光學(xué)函數(shù)尤蒿。原理解析：(1 ...

訣在于其中的馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x（MZI），并使用聲光器件來(lái)執(zhí)行拍頻激發(fā)多路復(fù)用逊脯。如上圖a所示优质，MZI一路的光通過(guò)聲光偏轉(zhuǎn)器（AODF）產(chǎn)生頻移（帶寬為100MHz）竣贪，由射頻頻率梳驅(qū)動(dòng)军洼，相位經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)以zui小化峰值-平均功率比巩螃。AODF產(chǎn)生多個(gè)偏轉(zhuǎn)光（+1級(jí)衍射光），包含一系列的偏轉(zhuǎn)角度和頻率偏移匕争。MZI干涉儀第二路光通過(guò)聲光移頻器（AOFS）避乏，該移頻器由單個(gè)射頻頻率驅(qū)動(dòng)，提供本振（LO）光束甘桑。使用柱面透鏡來(lái)匹配LO光束與射頻梳光束的發(fā)散角拍皮。在MZI干涉儀輸出的位置，兩束光通過(guò)分束器合并聚焦到樣品的一條水平線上跑杭，將頻率偏移映射到空間铆帽。熒光在由干涉儀兩路的差頻所定義的各個(gè)拍頻下被激發(fā)。樣品中的熒光 ...

德谅、微環(huán)結(jié)構(gòu)和馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x耦合環(huán)結(jié)構(gòu)(MZICR)分別如圖1(A) -1 (c)所示爹橱，是三種不同的器件結(jié)構(gòu)，用于電光電場(chǎng)傳感器窄做。所有的結(jié)構(gòu)都是通過(guò)將器件蝕刻到與石英襯底結(jié)合的TFLN中來(lái)制造的愧驱，該襯底與集成光子芯片通過(guò)光纖耦合，該芯片具有光柵耦合器椭盏，可以將光纖中的光耦合到芯片上的亞微米鈮酸鋰光波導(dǎo)上组砚。圖1所示。(a)馬赫-曾德電磁場(chǎng)傳感器原理圖掏颊，(b)微環(huán)諧振器傳感器糟红，(c)馬赫-曾德干涉儀耦合微環(huán)諧振器原理圖。對(duì)于Mach-Zehnder器件結(jié)構(gòu)乌叶，耦合光使用1×2多模干涉(MMI)耦合器裝置在Mach-Zehnder干涉儀的兩臂之間進(jìn)行分割改化。Mach-Zehnder干涉儀的一個(gè)臂被極化以 ...

Hz)平行于馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x(MZI)的兩個(gè)臂，平行于光探測(cè)波(波矢kopt)枉昏。太赫茲波電場(chǎng)方向平行于由MZI的兩個(gè)臂形成的平面陈肛。(b)測(cè)量時(shí)，將有效面積≈10μm(臂距)× 600μm(臂長(zhǎng))的薄膜鈮酸鋰電光(EO)太赫茲波傳感器芯片放置在太赫茲輻射束旁邊或附近兄裂。束徑> 1mm的太赫茲輻射束示意圖為圓柱體句旱。此圖未按比例繪制。所述光纖垂直于電光傳感器芯片的表面平面晰奖。集成光柵將光探針激光器光與光波導(dǎo)耦合谈撒。(c)絕緣熔融石英薄膜鈮酸鋰波導(dǎo)的截面示意圖。LiNO3晶體取向?yàn)閤切割(平面內(nèi)異常軸(e))匾南，太赫茲電場(chǎng)平行于LiNO3的異常軸啃匿。光波以TE模式在波導(dǎo)中傳播，具有平面內(nèi)的光電場(chǎng)(未繪制 ...

5dB。兩個(gè)馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x（MZI）設(shè)備經(jīng)過(guò)測(cè)試溯乒，測(cè)量的光學(xué)插入損耗分別為17dB和14dB夹厌。射頻信號(hào)發(fā)生器（Agilent 8257D）用于生成1-20GHz之間的頻率，Max輸出功率為14dBm（25mw）裆悄。偏置-T（Anritsu K250）用于將直流偏置應(yīng)用于射頻信號(hào)矛纹。射頻信號(hào)被送入一個(gè)射頻放大器（Mini Circuits ZVA-213-S+），增益為26dB（P1dB = 24dBm）光稼。在頻率依賴性測(cè)量期間應(yīng)用增益平坦化或南，以保持在1-20GHz范圍內(nèi)恒定的20dBm（100mw）輸出功率。射頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)微探針（Form-Factor/Cascade ACP40-LGSG-1 ...

重力儀采用了馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x的結(jié)構(gòu)艾君，用物質(zhì)波替代了光波采够，具有更高的相位敏感度。通過(guò)拉曼脈沖序列（π/2-π-π/2）實(shí)現(xiàn)冷原子的相干操控冰垄，分別發(fā)生分束吁恍、反射和合束，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)波干涉播演。圖1 拉曼光脈沖原子干涉儀原理示意圖下圖所示的是當(dāng)前應(yīng)用廣泛的自由下落式冷原子重力儀方案冀瓦。2D MOT中得到的冷原子源被傳輸至3D MOT中，將原子進(jìn)一步冷卻至微開(kāi)（μK）量級(jí)写烤。隨著3D MOT磁場(chǎng)和冷卻激光的關(guān)閉翼闽，原子被釋放并在重力作用下自由下落。在下落的過(guò)程中洲炊，上方發(fā)射的拉曼脈沖序列感局，經(jīng)過(guò)原子的選態(tài)、干涉和探測(cè)后暂衡，從干涉條紋推算出重力加速度g的微小變化询微。圖2 冷原子重力儀示意圖Gravity sensing: ...