高度な並列データ通信を可能にする単一光源チップ組み込み周波数コム

現在のインターネットは、毎秒数百テラビットを伝送し、世界中の全電力の9％を消費しており、通信量は毎年20～30％の割合で増加している。通信容量の需要を支えるため、大規模並列通信リンクが使われているが、その規模の拡大は、エネルギー消費の面からは好ましくない。単一の周波数コム光源は、多数の並列レーザー群を置き換え、システムのエネルギー効率を改善する可能性がある。今回我々は、ヒ化アルミニウムガリウム・オン・インシュレーター（AlGaAsOI）の非共鳴ナノ導波路によって実現され、ポンプからコムへの変換効率が66％の周波数コムを報告する。この変換効率は、最先端の共振コム光源よりもかなり高い。この周波数コムは、チップ組み込み光源としては先例のない高いデータレートの通信を可能にし、単一モード30コアファイバーを使って実証された。我々は、今回の周波数コムは、現在のインターネットの全通信量と同等か上回る、661 Tbit s⁻¹でデータを伝送できることを示す。この周波数コムは、AlGaAsOIチップを10 GHzピコ秒パルスによって低いポンプパワー（85 mW）でシードして得られた。この方法は、温度変化に強く、エネルギー効率が高いので、オンチップレーザーや増幅器との今後の集積を促進する。