Nesen uzzināja no Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes, Guo Guangcan universitātes akadēmiķu komanda profesors Dongs Čunhua un līdzstrādnieks Zou Changling ierosināja universālu mikrodobumu izkliedes kontroles mehānismu, lai panāktu optiskās frekvences ķemmes centra neatkarīgu kontroli reāllaikā. frekvenci un atkārtošanās frekvenci, un, izmantojot optiskā viļņa garuma precizitāti, viļņa garuma mērīšanas precizitāte palielinājās līdz kiloherciem (kHz).Rezultāti tika publicēti Nature Communications.
Solitona mikroķemmes, kuru pamatā ir optiskie mikrodobumi, ir piesaistījušas lielu pētniecisko interesi precīzās spektroskopijas un optisko pulksteņu jomā.Tomēr, ņemot vērā vides un lāzera trokšņa ietekmi un papildu nelineāros efektus mikrodobumā, solitona mikrokombas stabilitāte ir ievērojami ierobežota, kas kļūst par galveno šķērsli zema apgaismojuma līmeņa ķemmes praktiskajā pielietošanā.Iepriekšējā darbā zinātnieki stabilizēja un kontrolēja optiskās frekvences ķemmi, kontrolējot materiāla refrakcijas indeksu vai mikrodobuma ģeometriju, lai panāktu reāllaika atgriezenisko saiti, kas vienlaikus izraisīja gandrīz vienmērīgas izmaiņas visos rezonanses režīmos mikrodobumā. laiks, trūkst iespēju patstāvīgi kontrolēt ķemmes biežumu un atkārtošanos.Tas ievērojami ierobežo ķemmes pielietojumu vājā apgaismojumā praktiskās precīzās spektroskopijas, mikroviļņu fotonu, optiskā diapazona utt. ainās.
Lai atrisinātu šo problēmu, pētnieku grupa ierosināja jaunu fizisku mehānismu, lai realizētu neatkarīgu reāllaika centrālās frekvences regulēšanu un optiskās frekvences ķemmes atkārtošanās frekvenci.Ieviešot divas dažādas mikrodobumu dispersijas kontroles metodes, komanda var patstāvīgi kontrolēt dažādu mikrodobumu secību izkliedi, lai panāktu pilnīgu optiskās frekvences ķemmes dažādu zobu frekvenču kontroli.Šis dispersijas regulēšanas mehānisms ir universāls dažādām integrētām fotoniskām platformām, piemēram, silīcija nitrīdam un litija niobātam, kas ir plaši pētītas.
Pētnieku grupa izmantoja sūknēšanas lāzeru un papildu lāzeru, lai neatkarīgi kontrolētu dažādu mikrodobumu secību telpiskos režīmus, lai realizētu sūknēšanas režīma frekvences adaptīvo stabilitāti un neatkarīgu frekvenču ķemmes atkārtošanās frekvences regulēšanu.Pamatojoties uz optisko ķemmi, pētnieku grupa demonstrēja ātru, programmējamu patvaļīgu ķemmes frekvenču regulēšanu un izmantoja to viļņa garuma mērīšanai, demonstrējot viļņu mērītāju ar mērīšanas precizitāti kilohercu secībā un spēju vienlaicīgi izmērīt vairākus viļņu garumus.Salīdzinot ar iepriekšējiem pētījuma rezultātiem, pētnieku komandas sasniegtā mērījumu precizitāte ir sasniegusi trīs lieluma uzlabojumus.
Šajā pētījuma rezultātā demonstrētās pārkonfigurējamās solitonu mikroķemmes liek pamatu zemu izmaksu, mikroshēmā integrētu optisko frekvenču standartu realizācijai, kas tiks pielietoti precizitātes mērījumos, optiskajā pulkstenī, spektroskopijā un komunikācijā.
Izlikšanas laiks: 26. septembris 2023