An integrated cryogenic optical modulator

Integrated electrical and photonic circuits (PIC) operating at cryogenic temperatures are fundamental building blocks required to achieve scalable quantum computing, and cryogenic computing technologies. Optical interconnects offer better performance and thermal insulation than electrical wires and are imperative for true quantum communication. Silicon PICs have matured for room temperature applications but their cryogenic performance is limited by the absence of efficient low temperature electro-optic (EO) modulation. While detectors and lasers perform better at low temperature, cryogenic optical switching remains an unsolved challenge. Here we demonstrate EO switching and modulation from room temperature down to 4 K by using the Pockels effect in integrated barium titanate (BaTiO3)-based devices. We report the nonlinear optical (NLO) properties of BaTiO3 in a temperature range which has previously not been explored, showing an effective Pockels coefficient of 200 pm/V at 4 K. We demonstrate the largest EO bandwidth (30 GHz) of any cryogenic switch to date, ultra-low-power tuning which is 10^9 times more efficient than thermal tuning, and high-speed data modulation at 20 Gbps. Our results demonstrate a missing component for cryogenic PICs. It removes major roadblocks for the realisation of novel cryogenic-compatible systems in the field of quantum computing and supercomputing, and for interfacing those systems with the real world at room-temperature

Análisis de los espectros de absorción de las películas radiocrómicas EBT2 y EBT3

Objetivo: Analizar los espectros de absorción neta de las películas radiocrómicas EBT2 y EBT3 para describir su influencia en el comportamiento de las curvas de dosis-respuesta. Metodología: Las películas se irradiaron en un acelerador lineal de 6 MV. La obtención de los espectros de absorción neta se realizó con espectrofotómetro UV/VIS. Las curvas de dosis-respuesta se obtuvieron con un escáner, un láser He-Ne y un espectrofotómetro. Resultados: El espectro de absorción de las EBT2 muestra tres bandas de absorción centradas que conservan la posición y aumentan su intensidad en función de la dosis, sin embargo, este comportamiento no se observa en las películas EBT3. La curva dosis-respuesta muestra la máxima sensibilidad utilizando el espectrofotómetro, pero no muestra un comportamiento definido. Implicaciones: Generación de nuevos conocimientos para la creación de nuevos sistemas ópticos capaces de amplificar la sensibilidad de la respuesta de las películas. Originalidad: Mostrar la correlación entre los espectros de absorción neta y su influencia en las curvas dosis-respuesta en tres diferentes sistemas ópticos. Conclusiones: El comportamiento de los espectros de absorción aunado al comportamiento de las curvas dosis-respuesta nos ayuda a descartar el uso de sistemas ópticos que no garanticen un uso clínico confiable

Integrated optical modulator at Cryogenic Temperatures

This data set contains pre-processed measurements acquired on optical modulators at different temperatures. The data was used as part of a collaboration between IBM and the University of Bristol. Analysis on the data show a high electro-optic coefficient and >20GHz modulation speeds at cryogenic temperature