Akademski tim Univerziteta Guo Guangcan, profesor Dong Chunhua i saradnik Zou Changling, nedavno su saznali od Univerziteta nauke i tehnologije u Kini, predložili su univerzalni mehanizam kontrole disperzije mikro šupljina, kako bi se postigla nezavisna kontrola centra optičke frekvencije češlja u realnom vremenu. frekvencija i frekvencija ponavljanja, a primijenjena na precizno mjerenje optičke talasne dužine, tačnost mjerenja talasne dužine povećana je na kiloherc (kHz).Nalazi su objavljeni u časopisu Nature Communications.
Soliton mikročešljevi zasnovani na optičkim mikrošupljinama privukli su veliki istraživački interes u oblastima precizne spektroskopije i optičkih satova.Međutim, zbog uticaja buke okoline i lasera i dodatnih nelinearnih efekata u mikrošupljini, stabilnost solitonskog mikročešlja je uveliko ograničena, što postaje glavna prepreka u praktičnoj primeni češlja za nisko osvetljenje.U prethodnom radu, naučnici su stabilizovali i kontrolisali optički frekventni češalj kontrolisanjem indeksa prelamanja materijala ili geometrije mikrošupljine kako bi postigli povratnu informaciju u realnom vremenu, što je istovremeno izazvalo skoro ujednačene promene u svim rezonantnim modovima u mikrošupljini. vrijeme, nedostatak mogućnosti da samostalno kontroliše učestalost i ponavljanje češlja.Ovo uvelike ograničava primjenu češlja pri slabom osvjetljenju u praktičnim scenama precizne spektroskopije, mikrovalnih fotona, optičkog raspona itd.
Kako bi riješio ovaj problem, istraživački tim je predložio novi fizički mehanizam za realizaciju nezavisne regulacije centralne frekvencije u realnom vremenu i frekvencije ponavljanja optičkog frekventnog češlja.Uvođenjem dvije različite metode kontrole disperzije mikro-šupljine, tim može samostalno kontrolirati disperziju različitih redova mikro-šupljine, kako bi se postigla potpuna kontrola različitih frekvencija zubaca optičkog frekventnog češlja.Ovaj mehanizam regulacije disperzije je univerzalan za različite integrisane fotonske platforme kao što su silicijum nitrid i litijum niobat, koje su široko proučavane.
Istraživački tim je koristio laser za pumpanje i pomoćni laser za nezavisnu kontrolu prostornih modova različitih redova mikrošupljine kako bi se ostvarila adaptivna stabilnost frekvencije režima pumpanja i nezavisna regulacija frekvencije ponavljanja češlja.Na osnovu optičkog češlja, istraživački tim je demonstrirao brzu, programabilnu regulaciju proizvoljnih frekvencija češlja i primenio je na precizno merenje talasne dužine, demonstrirajući talasometar sa tačnošću merenja reda kiloherca i sposobnošću merenja više talasnih dužina istovremeno.U poređenju sa prethodnim rezultatima istraživanja, preciznost mjerenja koju je postigao istraživački tim dostigla je poboljšanje za tri reda veličine.
Rekonfigurabilni solitonski mikročešljevi prikazani u ovom rezultatu istraživanja postavljaju osnovu za realizaciju jeftinih standarda optičkih frekvencija sa integrisanim čipom, koji će se primenjivati u preciznom merenju, optičkom satu, spektroskopiji i komunikaciji.
Vrijeme objave: Sep-26-2023