Hiljuti Hiina Teadus- ja Tehnoloogiaülikoolist teada saanud Guo Guangcani ülikooli akadeemikute meeskond professor Dong Chunhua ja kaastöötaja Zou Changling pakkusid välja universaalse mikroõõnsuse dispersiooni juhtimismehhanismi, et saavutada optilise sagedusega kammikeskuse sõltumatu reaalajas juhtimine. sagedus ja kordussagedus ning rakendatuna optilise lainepikkuse täppismõõtmisele, tõusis lainepikkuse mõõtmise täpsus kilohertsini (kHz). Tulemused avaldati ajakirjas Nature Communications.
Optilistel mikroõõnsustel põhinevad Solitoni mikrokombid on äratanud suurt uurimishuvi täppisspektroskoopia ja optiliste kellade valdkondades. Kuid keskkonna- ja lasermüra ning täiendavate mittelineaarsete efektide tõttu mikroõõnes on soliton-mikrokombi stabiilsus oluliselt piiratud, mis muutub peamiseks takistuseks vähese valgusega kammi praktilisel kasutamisel. Varasemas töös stabiliseerisid ja kontrollisid teadlased optilise sagedusega kammi, kontrollides materjali murdumisnäitajat või mikroõõnsuse geomeetriat, et saavutada reaalajas tagasiside, mis põhjustas samal ajal peaaegu ühtlased muutused kõigis mikroõõnsuse resonantsrežiimides. aega, millel puudub võime iseseisvalt kontrollida kammi sagedust ja kordusi. See piirab oluliselt hämaras kammi kasutamist täppisspektroskoopia, mikrolaine footonite, optilise kauguse jms praktilistes stseenides.
Selle probleemi lahendamiseks pakkus uurimisrühm välja uue füüsilise mehhanismi, et realiseerida kesksageduse ja optilise sageduskammi kordussageduse sõltumatut reaalajas reguleerimist. Kahe erineva mikroõõnsuse dispersiooni kontrollimise meetodi kasutuselevõtmisega saab meeskond iseseisvalt juhtida erinevate mikroõõnsuste hajutamist, et saavutada optilise sagedusega kammi erinevate hammaste sageduste täielik kontroll. See dispersiooni reguleerimise mehhanism on universaalne erinevatele integreeritud fotoonplatvormidele, nagu ränitriid ja liitiumniobaat, mida on laialdaselt uuritud.
Uurimisrühm kasutas pumpamislaserit ja abilaserit, et iseseisvalt juhtida mikroõõnsuse erineva järgu ruumilisi režiime, et realiseerida pumpamisrežiimi sageduse adaptiivne stabiilsus ja sageduskammi kordussageduse sõltumatu reguleerimine. Optilise kammi põhjal demonstreeris uurimisrühm suvaliste kammisageduste kiiret programmeeritavat reguleerimist ja rakendas seda lainepikkuse täppismõõtmisel, demonstreerides lainemõõtjat, mille mõõtetäpsus on suurusjärgus kilohertsid ja võime mõõta mitut lainepikkust üheaegselt. Võrreldes varasemate uurimistulemustega on uurimisrühma saavutatud mõõtmistäpsus kolm suurusjärku paranenud.
Selles uurimistulemuses demonstreeritud ümberkonfigureeritavad soliton-mikrokombid panevad aluse odavate, kiibiga integreeritud optiliste sagedusstandardite realiseerimiseks, mida rakendatakse täppismõõtmises, optilises kellas, spektroskoopias ja sides.
Postitusaeg: 26. september 2023