Фотонный чип разделил компоненты смешанного света

Учёные создали кремниевый чип для обработки света, который разделяет смешанный свет на моды когерентности — компоненты с устойчивыми фазовыми связями внутри каждой из них, но без таких связей между ними. Эти компоненты выходят из чипа по разным каналам.

Свет проходит через слои интерферометров — элементов, которые совмещают световые волны и управляют их интерференцией за счёт изменения разности фаз. Алгоритм последовательно настраивает каждый слой, добиваясь максимальной мощности на его выходе. Так чип выделяет моды по одной и оставляет их доступными для дальнейшей оптической обработки.

В основном эксперименте свет двух независимых лазеров подавали на девять входов чипа. Устройство выделило две наиболее сильные моды. Точность разделения составила около 98% и выше относительно контрольной томографии на том же чипе — восстановления свойств света по серии измерений.

Разделение трёх мод проверили в отдельном опыте на полностью перенастраиваемой фотонной схеме с девятью входами и девятью выходами. При фиксированном числе входов число необходимых оптических компонентов растёт линейно с числом выделяемых мод.

Чип разделяет именно моды когерентности, а не обязательно восстанавливает исходные лазерные пучки: каждая выделенная мода может содержать вклад обоих лазеров.

Ранее по теме: Перовскитный микролазер управляет вихревым светом

Источник: Nature Photonics