Недавно научени са Универзитета науке и технологије у Кини, академски тим Универзитета Гуо Гуангцан, професор Донг Чунхуа и сарадник Зоу Цханглинг, предложили су универзални механизам контроле дисперзије микро шупљина, како би се постигла независна контрола у реалном времену центра оптичке фреквенције. фреквенција и фреквенција понављања, а примењена на прецизно мерење оптичке таласне дужине, тачност мерења таласне дужине је повећана на килохерц (кХз). Налази су објављени у Натуре Цоммуницатионс.
Солитон микрочешљеви засновани на оптичким микрошупљинама привукли су велико истраживачко интересовање у областима прецизне спектроскопије и оптичких сатова. Међутим, због утицаја буке околине и ласера и додатних нелинеарних ефеката у микрошупљини, стабилност солитонског микрочешља је у великој мери ограничена, што постаје главна препрека у практичној примени чешља за ниско осветљење. У претходном раду, научници су стабилизовали и контролисали чешаљ оптичке фреквенције контролисањем индекса преламања материјала или геометрије микрошупљине да би постигли повратну информацију у реалном времену, што је изазвало скоро уједначене промене у свим резонантним модовима у микрошупљини истовремено. време, недостатак способности да самостално контролише учесталост и понављање чешља. Ово у великој мери ограничава примену чешља за слабо осветљење у практичним сценама прецизне спектроскопије, микроталасних фотона, оптичког распона итд.
Да би решио овај проблем, истраживачки тим је предложио нови физички механизам за реализацију независне регулације централне фреквенције у реалном времену и фреквенције понављања оптичког фреквентног чешља. Увођењем две различите методе контроле дисперзије микро-шупљине, тим може независно да контролише дисперзију различитих редова микро-шупљине, како би се постигла потпуна контрола различитих фреквенција зуба оптичког фреквентног чешља. Овај механизам регулације дисперзије је универзалан за различите интегрисане фотонске платформе као што су силицијум нитрид и литијум ниобат, које су широко проучаване.
Истраживачки тим је користио ласер за пумпање и помоћни ласер за независну контролу просторних режима различитих редова микрошупљине како би остварио адаптивну стабилност фреквенције режима пумпања и независну регулацију фреквенције понављања чешља. На основу оптичког чешља, истраживачки тим је демонстрирао брзу, програмабилну регулацију произвољних фреквенција чешља и применио је на прецизно мерење таласне дужине, демонстрирајући таласометар са тачношћу мерења реда килохерца и способношћу мерења више таласних дужина истовремено. У поређењу са претходним резултатима истраживања, тачност мерења коју је постигао истраживачки тим достигла је побољшање за три реда величине.
Реконфигурабилни солитонски микрочешљеви демонстрирани у овом резултату истраживања постављају основу за реализацију јефтиних стандарда оптичких фреквенција са интегрисаним чипом, који ће се примењивати у прецизном мерењу, оптичком сату, спектроскопији и комуникацији.
Време поста: 26.09.2023