A közelmúltban a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetemen tanultak, a Guo Guangcan Egyetem akadémikus csapata, Dong Chunhua professzor és Zou Changling munkatársa egy univerzális mikroüreges diszperziószabályozó mechanizmust javasolt az optikai frekvencia fésűközpont valós idejű független vezérlésének eléréséhez. frekvencia és ismétlési frekvencia, valamint az optikai hullámhossz precíziós mérésére alkalmazva a hullámhossz mérési pontosságot kilohertzre (kHz) növelték.Az eredményeket a Nature Communications tették közzé.
Az optikai mikroüregeken alapuló szoliton mikrokombák nagy kutatási érdeklődést váltottak ki a precíziós spektroszkópia és az optikai órák területén.A környezeti és lézerzaj hatása, valamint a mikroüregben jelentkező további nemlineáris hatások miatt azonban a szoliton mikrokombájn stabilitása erősen korlátozott, ami komoly akadályt jelent az alacsony fényszintű fésű gyakorlati alkalmazásában.Korábbi munkájuk során a tudósok az anyag törésmutatójának vagy a mikroüreg geometriájának szabályozásával stabilizálták és szabályozták az optikai frekvencia fésűt, hogy valós idejű visszacsatolást érjenek el, ami közel egyenletes változást okozott a mikroüreg minden rezonanciamódjában egyidejűleg. idő, mivel nem tudja önállóan ellenőrizni a fésű frekvenciáját és ismétlődését.Ez nagymértékben korlátozza a gyenge fényű fésű alkalmazását a precíziós spektroszkópia, a mikrohullámú fotonok, az optikai tartomány stb. gyakorlati jeleneteiben.
A probléma megoldására a kutatócsoport egy új fizikai mechanizmust javasolt a középfrekvencia és az optikai frekvenciafésű ismétlési frekvenciájának független valós idejű szabályozásának megvalósítására.Két különböző mikroüreges diszperzió szabályozási módszer bevezetésével a csapat egymástól függetlenül szabályozhatja a különböző sorrendű mikroüregek diszperzióját, hogy elérje az optikai frekvenciafésű különböző fogfrekvenciájának teljes szabályozását.Ez a diszperziószabályozó mechanizmus univerzális a különböző integrált fotonikus platformokhoz, mint például a szilícium-nitridhez és a lítium-niobáthoz, amelyeket széles körben tanulmányoztak.
A kutatócsoport a pumpáló lézert és a segédlézert használta a mikroüreg különböző rendű térbeli módusainak önálló szabályozására, hogy megvalósítsa a pumpálási mód frekvenciájának adaptív stabilitását és a frekvenciafésű ismétlési frekvenciájának független szabályozását.Az optikai fésű alapján a kutatócsoport tetszőleges fésűfrekvenciák gyors, programozható szabályozását mutatta be és alkalmazta a hullámhossz precíziós mérésére, demonstrálva egy kilohertz nagyságrendű mérési pontosságú hullámmérőt, amely képes több hullámhossz egyidejű mérésére is.A kutatócsoport által elért mérési pontosság a korábbi kutatási eredményekhez képest három nagyságrendű javulást ért el.
A jelen kutatási eredményben bemutatott újrakonfigurálható szoliton mikrokombájnok megalapozzák az alacsony költségű, chipbe integrált optikai frekvenciaszabványok megvalósítását, amelyeket a precíziós mérésben, az optikai órajelben, a spektroszkópiában és a kommunikációban is alkalmazni fognak.
Feladás időpontja: 2023.09.26