Nedavno saznavši od Kineskog sveučilišta za znanost i tehnologiju, akademski tim sveučilišta Guo Guangcan, profesor Dong Chunhua i suradnik Zou Changling, predložili su univerzalni mehanizam za kontrolu disperzije mikro-šupljina, kako bi se postigla neovisna kontrola u stvarnom vremenu središta optičke frekvencije. frekvencije i frekvencije ponavljanja, a primijenjeno na precizno mjerenje optičke valne duljine, točnost mjerenja valne duljine povećana je na kiloherce (kHz).Nalazi su objavljeni u časopisu Nature Communications.
Soliton mikročešljevi temeljeni na optičkim mikrošupljinama privukli su veliki istraživački interes u poljima precizne spektroskopije i optičkih satova.Međutim, zbog utjecaja okoliša i buke lasera te dodatnih nelinearnih učinaka u mikrošupljini, stabilnost solitonskog mikročešlja je uvelike ograničena, što postaje glavna prepreka u praktičnoj primjeni češlja niske razine osvjetljenja.U prethodnom radu, znanstvenici su stabilizirali i kontrolirali optički frekvencijski češalj kontrolirajući indeks loma materijala ili geometriju mikrošupljine kako bi postigli povratnu informaciju u stvarnom vremenu, što je uzrokovalo gotovo ujednačene promjene u svim modovima rezonancije u mikrošupljini u isto vrijeme. vrijeme, nedostatak sposobnosti da samostalno kontrolira učestalost i ponavljanje češlja.Ovo uvelike ograničava primjenu češlja za slabo osvjetljenje u praktičnim scenama precizne spektroskopije, mikrovalnih fotona, optičkog određivanja raspona itd.
Kako bi riješio ovaj problem, istraživački tim predložio je novi fizički mehanizam za realizaciju nezavisne regulacije središnje frekvencije u stvarnom vremenu i frekvencije ponavljanja optičkog frekvencijskog češlja.Uvođenjem dvije različite metode kontrole disperzije mikro-šupljina, tim može neovisno kontrolirati disperziju različitih redova mikro-šupljina, kako bi se postigla potpuna kontrola različitih frekvencija zubaca optičkog frekvencijskog češlja.Ovaj mehanizam regulacije disperzije univerzalan je za različite integrirane fotonske platforme kao što su silicijev nitrid i litijev niobat, koji su naširoko proučavani.
Istraživački tim koristio je laser za pumpanje i pomoćni laser za neovisnu kontrolu prostornih načina različitih redova mikrošupljine kako bi se ostvarila prilagodljiva stabilnost frekvencije načina pumpanja i neovisna regulacija frekvencije ponavljanja češlja frekvencije.Na temelju optičkog češlja, istraživački tim je demonstrirao brzu, programibilnu regulaciju proizvoljnih frekvencija češlja i primijenio je na precizno mjerenje valne duljine, demonstrirajući valni mjerač s točnošću mjerenja reda kiloherca i sposobnošću mjerenja više valnih duljina istovremeno.U usporedbi s prethodnim rezultatima istraživanja, točnost mjerenja koju je postigao istraživački tim dosegla je poboljšanje od tri reda veličine.
Rekonfigurabilni solitonski mikročešljevi demonstrirani u ovom rezultatu istraživanja postavljaju temelje za realizaciju jeftinih optičkih frekvencijskih standarda integriranih u čip, koji će se primjenjivati u preciznim mjerenjima, optičkom satu, spektroskopiji i komunikaciji.
Vrijeme objave: 26. rujna 2023