使用直接调制VCSELs和相干检测生成和传输100 Gb/s PDM 4-PAM-实验与结论实验装置实验设置如图2(a)所示。来自2位高速数模转换器（DAC）的D和D的两个4级25Gbaud电信号直接调制两个VCSELs，峰对峰幅为600mV。DAC以模式发生器的延迟去相关D和为馈源，产生25Gb/s的215-1伪随机二进制序列（PRBS）。为了补偿耦合损耗，每个VCSEL的输出通过掺铒光纤放大器（EDFA）和偏振控制器（PC）进行放大。然后将两个4PAM光信号与偏振束合流器（PBC）组合，形成100Gb/s的PDM-4PAM信号，发送到带宽为3db的JDSUTB9光栅滤波器，带宽为0.52n ...
以10.7Gb/s在99.7公里PON中传输自由运行1550nm VCSEL-VCSEL的特征对宽频数据服务的需求持续增加，推动了现代数据通信网络的扩展。此外，传统的基于铜缆或无线数据传输方案的带宽限制鼓励了在接入网环境中部署宽带光传输技术。光接入网的可持续部署需要可靠、廉价和节能的宽带光源，这鼓励了直接调制光链路的低成本激光源的发展。垂直腔面发射激光（VCSEL）技术是实现低成本宽带信号源的潜在选择。非冷却VCSEL单元已被证明支持10Gb/s和20Gb/s的数据速率；工作在38Gb/s的冷却VCSEL源也被提出。注入锁定也被用于扩展直接调制VCSEL器件的传输范围。VCSEL源以10Gb/ ...
以10.7Gb/s在99.7公里PON中传输自由运行1550nm VCSEL-结果与讨论我们评估了系统内关键点获得的光信号，并利用不同长度的PRBSs来评估系统对图案长度依赖效应的敏感性。分别在35km、40km、50km（MS1）和99.7km（MS1和MS2）光纤色散补偿传输后对传输信号进行观测。所获得的眼图未观察到随所使用的PRBS的变化而有显著变化。使用长度为27-1比特的PRBS，我们使用20GHz内部光电探测器在示波器上观察了眼图，并给出了图4所示的走线。除非另有说明，进入前置放大器的光功率电平控制在±20dBm，进入PD的光功率电平控制在-9dBm。表2给出了传输上行链路中这些关 ...
以10.7Gb/s在99.7公里PON中传输自由运行1550nm VCSEL-无源光网络上行链路我们使用图3所示的设置模拟了一个延伸无源光网络的上行链路。客户端设备（CPE）由自由运行的VCSEL组成，该VCSEL由来自脉冲模式发生器（PPG）的NRZ-OOK数据信号直接调制；使用从PPG获得的差分数据信号，在VCSEL输入端应用双驱动配置。本实验使用的VCSEL没有温度稳定。环形器用于防止反向散射光能进入激光腔；在实际系统中，这种循环器将促进单光纤上的双向通信。图3系统布局：客户端设备（CPE）上自由运行的无冷却器VCSEL通过传输光纤的色散匹配跨越（MS1和MS2）以10.7Gb/s的速度 ...
用于1.25Gbps混合无线光纤云光互连的自由运行L波段VCSEL数据中心应用对更高带宽、灵活性和可靠性的需求鼓励了对云计算架构的研究，重点是实现成本效益高、可扩展、并行光互连的高效数据中心。通信瓶颈被认为是不断增长的数据中心面临的Max挑战之一；这促使波分复用（WDM）光互连在高度聚合的数据流量链路中提供数据带宽可扩展性。混合无线光互连系统可以在云节点之间提供备用数据路径，允许进一步的流量扩展或提供改进的服务可靠性。垂直腔面发射激光器（VCSEL）器件由于其紧凑的尺寸和低的工作电流水平，适用于高密度云应用。没有温度或波长控制的VCSEL操作可以进一步降低能耗和发射机的复杂性。在波分复用（WD ...
使用具有合成钉钉位点的磁畴壁装置进行神经形态计算的突触元件近年来，人工智能（AI）越来越受到人们的关注。目前的智能手机和电视等消费设备已经使用了人工智能。在这些设备中，AI算法是在冯·诺伊曼架构上运行的组件上执行的，这消耗了大量的功率。相比之下，受大脑启发的神经形态计算（NC）硬件，由通过突触装置相互连接的合成神经元网络组成，并模仿大脑的功能，有望以低功耗执行复杂的信息处理。因此，NC得到了极大的关注。在NC系统中，神经元作为处理元件，通过接受多个输入并以编程的方式产生输出。相比之下，突触将根据权重调制的信号传递给神经元。这种重量在物理上储存在突触本身，这意味着突触元素本质上必须是非易失性的。 ...
自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元（一）神经形态计算（NC）通过利用突触装置之间相互连接的合成神经元网络来模仿大脑的功能。由于其在人工智能（AI）和大数据分析方面的潜力，超越了传统的冯·诺伊曼（von Neumann）计算系统的节能方式，NC正在吸引广泛关注，并有望为自动驾驶、嵌入式人工智能（AIoT）和终端设备提供更高的智能。自21世纪初以来，研究人员发现在芯片上开发神经形态神经元和突触设备以实现复杂且高可靠的神经网络是可行的，在过去的二十年里，已经有很多人尝试用传统的硅技术来模拟大脑的功能。但人工智能正在提出关于构建NC系统方法的问题。研究人员一直试图利用 ...
自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元（三）不同神经元器件与计算功率和能量消耗的比较证实了所开发的自旋电子神经元器件成功地模拟了生物神经元的LIFT特性。10 ns的上升时间和50 ns的下降时间进一步保证了高速数控的应用。虽然神经元器件的能量消耗约为486 fJ/spike，但通过结构Min和焦耳加热优化，仍可逐步接近甚至超过生物神经元的能量消耗。发展大规模神经元电路的主要障碍是高功耗。在传统的神经元电路中，所有神经元总是对给定的输入产生输出，这导致神经元非选择性地放电，不必要地消耗大量能量。相反，生物神经元具有内在的侧抑制机制，它确保只有特定的神经元可以触发特 ...
超稳激光器与超稳腔技术：从基础到前沿应用引言超稳激光器是精密科学领域的核心工具，其频率稳定度可达 \(10^{-16}\) 量级甚至更高，广泛应用于原子钟、引力波探测、量子计算和精密光谱学等领域。本文结合美国Stable Laser Systems（SLS）和澳大利亚Liquid Instruments公司的技术方案，探讨超稳激光器及超稳腔的设计原理、技术突破与实验进展，并引用新研究成果与数据，为相关领域提供参考。一、超稳激光器的核心原理与关键技术1. 超稳激光器的基本架构超稳激光器通常由激光源、参考超稳腔（法布里-珀罗腔，FP腔）和反馈控制系统组成。其核心在于将激光频率锁定到FP腔的谐振峰上 ...
空间光调制器（SLM）在大规模可编程量子模拟器中的应用摘要：近年来，量子计算的快速发展正在为人类揭示复杂量子系统的物理规律提供前所未有的工具。可编程量子模拟器作为量子计算领域的重要成果，为探索量子现象和解决复杂问题提供了新的途径。空间光调制器（Spatial Light Modulator, SLM）凭借其动态调控光场相位、振幅和偏振的能力，逐渐成为量子模拟器中的核心元件。SLM 主要用于对量子比特进行操控和编码，为光镊阵列、冷原子操控以及光子量子态调控提供了前所未有的灵活性。什么是大规模可编程量子模拟器？大规模可编程量子模拟器是一种利用量子系统的特性，通过可灵活编程的方式来模拟其他复杂量子系 ...
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