武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室张新亮研究团队利用硅基集成器件，采用时域合成和热调节的方法，实现了任意波形产生和光子微分运算。不同于以往频域合成方法实现任意波形产生，该方案无需高分辨率的色散器件，更便于在片上实现。除此之外，利用同一结构可实现1阶到3阶微分运算，比以往级联微环或马赫泽德干涉仪的微分器方案更具优势。
　　4月29日，该项研究成果“ 利用集成光脉冲整形器实现任意波形产生和微分运算”（ Arbitrary waveform generator and differentiator employing an integrated optical pulse shaper）在《光学快报》（Optics Express）发表。
　　该研究小组利用4路有限冲击响应，通过热调节方法控制各支路的幅度与相位调制器，实现了任意波形产生和微分运算，产生了包括三角脉冲、矩形脉冲、锯齿形脉冲、高斯脉冲、平顶脉冲等常见波形，也实现了1阶、2阶、3阶微分运算。除此之外还研究了微分器工作带宽对微分结果的影响。该研究成果结构紧凑、功耗小、能与现有电学集成工艺兼容。任意波形产生在超宽带信号产生、光学脉冲雷达、光学系统检测等方面都有广泛的应用，而微分运算则是光计算、脉冲性能检测、超高速编码的重要组成部分，所以该研究成果具有广泛的应用前景。
　　此项工作由武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室廖莎莎，董建绩（通信作者），杨婷，陈小林，郜定山，张新亮以及丹麦技术大学光子学工程学院丁运鸿合作完成。
　　该研究得到了国家自然科学基金（11174096, 11374115, 61475052），国家重点基础研究发展计划(2011CB301704)，教育部新世纪优秀人才计划（NCET-11-0168），国家优秀博士论文作者基金（201139），集成光电子学国家重点实验室开放基金（2011KFJ002）以及丹麦独立研究理事会（DFF–1337-00152，DFF–1335-00771）的支持。

　　　　　　　　　　　　　图1 器件示意图及芯片实物显微照片

　　　　　　　　　　　图2 各种任意波形产生的观测结果

全文链接：http://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-23-9-12161&origin=search