Точноста на мерењето на брановата должина е од редот на килохерци

Неодамна научени од Универзитетот за наука и технологија во Кина, академскиот тим на Универзитетот Гуо Гуангкан, професорот Донг Чунхуа и соработникот Зоу Чанглинг предложија универзален механизам за контрола на дисперзијата на микро-шуплината, за да се постигне независна контрола во реално време на центарот за чешлање со оптичка фреквенција. фреквенција и фреквенција на повторување, а се применува на прецизно мерење на оптичката бранова должина, точноста на мерењето на брановата должина се зголеми на килохерци (kHz). Наодите беа објавени во Nature Communications.
Солитонските микрочешли базирани на оптички микрошуплини привлекоа голем истражувачки интерес во областа на прецизната спектроскопија и оптичките часовници. Сепак, поради влијанието на бучавата од околината и ласерот и дополнителните нелинеарни ефекти во микрошуплината, стабилноста на солитонскиот микрочешел е значително ограничена, што станува главна пречка во практичната примена на чешелот со слаба осветленост. Во претходната работа, научниците го стабилизираа и контролираа чешелот со оптичка фреквенција со контролирање на индексот на рефракција на материјалот или геометријата на микрошуплината за да се постигне повратна информација во реално време, што предизвика речиси униформни промени во сите режими на резонанца во микрошуплината во исто време. време, нема способност самостојно да ја контролира фреквенцијата и повторувањето на чешелот. Ова во голема мера ја ограничува примената на чешел при слаба осветленост во практичните сцени на прецизна спектроскопија, микробранови фотони, оптички опсег итн.

За да се реши овој проблем, истражувачкиот тим предложи нов физички механизам за реализација на независната регулација во реално време на централната фреквенција и фреквенцијата на повторување на чешел со оптичка фреквенција. Со воведување на два различни методи за контрола на дисперзија на микро-шуплина, тимот може самостојно да ја контролира дисперзијата од различни редови на микро-шуплина, за да се постигне целосна контрола на различни фреквенции на забите на чешел со оптичка фреквенција. Овој механизам за регулирање на дисперзијата е универзален за различни интегрирани фотонски платформи како што се силициум нитрид и литиум ниобат, кои се широко проучувани.

Истражувачкиот тим го користеше ласерот за пумпање и помошниот ласер за независно да ги контролира просторните режими од различни редови на микрошуплината за да ја реализира адаптивната стабилност на фреквенцијата на режимот на пумпање и независното регулирање на фреквенцијата на повторување на чешел со фреквенција. Врз основа на оптичкиот чешел, истражувачкиот тим покажа брза, програмабилна регулација на произволните фреквенции на чешел и ја примени на прецизно мерење на должината на бранот, демонстрирајќи бранометар со точност на мерење од редот на килохерци и способност за мерење на повеќе бранови должини истовремено. Во споредба со претходните резултати од истражувањето, точноста на мерењето постигната од истражувачкиот тим достигна три реда на подобрување.

Реконфигурабилните солитонски микрочеша демонстрирани во ова истражување ја поставуваат основата за реализација на евтини, интегрирани чип стандарди за оптичка фреквенција, кои ќе се применуваат во прецизното мерење, оптичкиот часовник, спектроскопијата и комуникацијата.