Nylig lært fra University of Science and Technology i Kina, akademikerteamet ved universitetet i Guo Guangcan, professor Dong Chunhua og samarbeidspartner Zou Changling, foreslo en universell mikrohulromspredningskontrollmekanisme for å oppnå uavhengig sanntidskontroll av det optiske frekvenskammesenteret frekvens og repetisjonsfrekvens, og brukt på presisjonsmåling av optisk bølgelengde, økte bølgelengdemålenøyaktigheten til kilohertz (kHz).Funnene ble publisert i Nature Communications.
Soliton-mikrokammer basert på optiske mikrohulrom har tiltrukket seg stor forskningsinteresse innen feltene presisjonsspektroskopi og optiske klokker.På grunn av påvirkningen av miljø- og laserstøy og ytterligere ikke-lineære effekter i mikrohulrommet, er stabiliteten til soliton-mikkrokammen imidlertid sterkt begrenset, noe som blir en stor hindring i den praktiske bruken av kammen med lavt lysnivå.I tidligere arbeid stabiliserte og kontrollerte forskerne den optiske frekvenskammen ved å kontrollere brytningsindeksen til materialet eller geometrien til mikrohulrommet for å oppnå tilbakemelding i sanntid, noe som forårsaket nesten ensartede endringer i alle resonansmoduser i mikrohulrommet på samme tid. tid, mangler evnen til uavhengig å kontrollere frekvensen og repetisjonen av kammen.Dette begrenser i stor grad bruken av kammen med lite lys i praktiske scener med presisjonsspektroskopi, mikrobølgefotoner, optisk avstandsavstand osv.
For å løse dette problemet foreslo forskerteamet en ny fysisk mekanisme for å realisere den uavhengige sanntidsreguleringen av senterfrekvensen og repetisjonsfrekvensen til den optiske frekvenskammen.Ved å introdusere to forskjellige mikrohulromspredningskontrollmetoder, kan teamet uavhengig kontrollere spredningen av forskjellige rekkefølger av mikrohulrom, for å oppnå full kontroll over forskjellige tannfrekvenser for optisk frekvenskam.Denne spredningsreguleringsmekanismen er universell for forskjellige integrerte fotoniske plattformer som silisiumnitrid og litiumniobat, som har blitt mye studert.
Forskerteamet brukte pumpelaseren og hjelpelaseren til uavhengig å kontrollere de romlige modusene i forskjellige rekkefølger av mikrohulrommet for å realisere den adaptive stabiliteten til pumpemodusfrekvensen og den uavhengige reguleringen av frekvenskammens repetisjonsfrekvens.Basert på den optiske kammen, demonstrerte forskerteamet rask, programmerbar regulering av vilkårlige kamfrekvenser og brukte den til presisjonsmåling av bølgelengde, og demonstrerte et bølgemåler med en målenøyaktighet i størrelsesorden kilohertz og evnen til å måle flere bølgelengder samtidig.Sammenlignet med tidligere forskningsresultater har målenøyaktigheten oppnådd av forskerteamet nådd tre størrelsesordener forbedring.
De rekonfigurerbare soliton mikrokammene som er demonstrert i dette forskningsresultatet, legger grunnlaget for realiseringen av rimelige, brikkeintegrerte optiske frekvensstandarder, som vil bli brukt i presisjonsmåling, optisk klokke, spektroskopi og kommunikasjon.
Innleggstid: 26. september 2023