Recently learned from the University of Science and Technology of China, the university of Guo Guangcan academician team Professor Dong Chunhua and collaborator Zou Changling proposed a universal micro-cavity dispersion control mechanism, to achieve the real-time independent control of the optical frequency comb center frequency and repetition frequency, and applied to the precision measurement of optical wavelength, the wavelength measurement accuracy increased to kilohertz (KHz). Rezultāti tika publicēti Nature Communications.
Solitona mikrokombas, kuru pamatā ir optiskās mikrokavitācijas, ir piesaistījušas lielu pētījumu interesi par precizitātes spektroskopijas un optisko pulksteņu laukiem. Tomēr vides un lāzera trokšņa ietekmes un papildu nelineāro efektu ietekmē mikrokavitācijā Solitona mikrokomba stabilitāte ir ievērojami ierobežota, kas kļūst par galveno šķērsli zema apgaismojuma līmeņa ķemmes praktiskajā pielietojumā. Iepriekšējā darbā zinātnieki stabilizēja un kontrolēja optiskās frekvences ķemmi, kontrolējot materiāla refrakcijas indeksu vai mikrokavitācijas ģeometriju, lai sasniegtu reāllaika atgriezenisko saiti, kas izraisīja gandrīz vienveidīgas izmaiņas visās rezonanses režīmos mikrokavitācijā, vienlaikus trūka spējas neatkarīgi kontrolēt frekvenci un atkārtotu ķemmi. Tas ievērojami ierobežo zemas gaismas ķemmes pielietojumu precizitātes spektroskopijas, mikroviļņu fotonu, optisko diapazonu utt. Praktiskajās ainās utt.
Lai atrisinātu šo problēmu, pētniecības grupa ierosināja jaunu fizisko mehānismu, lai realizētu neatkarīgo centrālās frekvences reāllaika regulēšanu un optiskās frekvences ķemmes atkārtošanās frekvenci. Ieviešot divas dažādas mikrokavitācijas izkliedes kontroles metodes, komanda var patstāvīgi kontrolēt dažādu mikrokavitācijas secību izkliedi, lai panāktu pilnīgu dažādu optiskās frekvences ķemmes zobu frekvenču kontroli. Šis izkliedes regulēšanas mehānisms ir universāls dažādām integrētām fotoniskām platformām, piemēram, silīcija nitrīda un litija niobāta, kuras ir plaši pētītas.
Pētniecības grupa izmantoja sūknēšanas lāzeru un palīg lāzeru, lai patstāvīgi kontrolētu dažādu mikrokavitācijas secību telpiskos režīmus, lai realizētu sūknēšanas režīma frekvences adaptīvo stabilitāti un frekvences ķemmes atkārtojuma frekvences neatkarīgu regulēšanu. Balstoties uz optisko ķemmi, pētījumu grupa demonstrēja ātru, programmējamu patvaļīgu ķemmīšu frekvenču regulēšanu un pielietoja to viļņu garuma precīzai mērīšanai, parādot viļņu ar kiloherca secības mērījumu precizitāti un spēju vienlaikus izmērīt vairākus viļņu garumus. Salīdzinot ar iepriekšējiem pētījumu rezultātiem, pētījumu grupas sasniegtā mērījumu precizitāte ir sasniegusi trīs lieluma uzlabošanas secības.
Šajā pētījuma rezultātā parādītās pārkonfigurējamās solitona mikrokombas bija pamats zemu izmaksu, mikroshēmu integrētu optiskās frekvences standartu realizācijai, kas tiks izmantoti precizitātes mērījumos, optiskajā pulksteņa, spektroskopijas un komunikācijas gadījumā.
Pasta laiks: 26.-2023. Seps