Niedawno dowiedzieli się z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach, zespołu akademickiego Uniwersytetu Guo Guangcan, profesora Dong Chunhua i współpracownika Zou Changlinga, zaproponowali uniwersalny mechanizm kontroli dyspersji mikrownęk, aby uzyskać niezależną kontrolę w czasie rzeczywistym centrum grzebieni częstotliwości optycznej częstotliwość i częstotliwość powtarzania, a zastosowane do precyzyjnego pomiaru długości fali optycznej, dokładność pomiaru długości fali wzrosła do kiloherców (kHz). Wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.
Mikrogrzebienie Solitonu oparte na mikrowgłębieniach optycznych cieszą się dużym zainteresowaniem badawczym w dziedzinach precyzyjnej spektroskopii i zegarów optycznych. Jednakże, ze względu na wpływ szumu środowiskowego, laserowego oraz dodatkowe efekty nieliniowe w mikrownęce, stabilność mikrogrzebienia solitonowego jest znacznie ograniczona, co staje się główną przeszkodą w praktycznym zastosowaniu grzebienia przy słabym świetle. W poprzedniej pracy naukowcy stabilizowali i kontrolowali grzebień częstotliwości optycznej, kontrolując współczynnik załamania światła materiału lub geometrię mikrownęki, aby uzyskać sprzężenie zwrotne w czasie rzeczywistym, co powodowało jednocześnie niemal jednolite zmiany we wszystkich trybach rezonansowych w mikrownęce. czas, brak możliwości samodzielnego kontrolowania częstotliwości i powtarzalności grzebienia. To znacznie ogranicza zastosowanie grzebienia przy słabym oświetleniu w praktycznych scenach precyzyjnej spektroskopii, fotonów mikrofalowych, pomiaru odległości optycznej itp.
Aby rozwiązać ten problem, zespół badawczy zaproponował nowy mechanizm fizyczny umożliwiający niezależną regulację w czasie rzeczywistym częstotliwości środkowej i częstotliwości powtarzania grzebienia częstotliwości optycznej. Wprowadzając dwie różne metody kontroli dyspersji mikrownęk, zespół może niezależnie kontrolować dyspersję różnych rzędów mikrownęk, aby uzyskać pełną kontrolę nad różnymi częstotliwościami zębów grzebienia częstotliwości optycznych. Ten mechanizm regulacji dyspersji jest uniwersalny dla różnych zintegrowanych platform fotonicznych, takich jak azotek krzemu i niobian litu, które były szeroko badane.
Zespół badawczy wykorzystał laser pompujący i laser pomocniczy do niezależnego sterowania modami przestrzennymi różnych rzędów mikrownęki, aby uzyskać adaptacyjną stabilność częstotliwości trybu pompowania i niezależną regulację częstotliwości powtarzania grzebienia częstotliwości. W oparciu o grzebień optyczny zespół badawczy zademonstrował szybką, programowalną regulację dowolnych częstotliwości grzebienia i zastosował ją do precyzyjnego pomiaru długości fali, demonstrując falomierz o dokładności pomiaru rzędu kiloherców i możliwości jednoczesnego pomiaru wielu długości fal. W porównaniu z wynikami poprzednich badań, dokładność pomiaru osiągnięta przez zespół badawczy wzrosła o trzy rzędy wielkości.
Rekonfigurowalne mikrogrzebienie solitonowe zademonstrowane w wynikach tego badania stanowią podstawę do realizacji tanich, zintegrowanych z chipem standardów częstotliwości optycznej, które będą stosowane w precyzyjnych pomiarach, zegarze optycznym, spektroskopii i komunikacji.
Czas publikacji: 26 września 2023 r