For nylig lært fra University of Science and Technology i Kina, foreslog universitetet i Guo Guangcan akademikerteam professor Dong Chunhua og samarbejdspartner Zou Changling en universel mikrohulrumsspredningskontrolmekanisme for at opnå uafhængig realtidsstyring af det optiske frekvenskamcenter frekvens og gentagelsesfrekvens, og anvendt til præcisionsmåling af optisk bølgelængde øgedes bølgelængdemålenøjagtigheden til kilohertz (kHz).Resultaterne blev offentliggjort i Nature Communications.
Soliton mikrokamme baseret på optiske mikrokaviteter har tiltrukket stor forskningsinteresse inden for områderne præcisionsspektroskopi og optiske ure.På grund af påvirkningen af miljø- og laserstøj og yderligere ikke-lineære effekter i mikrokaviteten er stabiliteten af soliton-mikrakammen imidlertid stærkt begrænset, hvilket bliver en stor hindring i den praktiske anvendelse af kammen med lavt lysniveau.I tidligere arbejde stabiliserede og kontrollerede forskerne den optiske frekvenskam ved at kontrollere materialets brydningsindeks eller mikrokavitetens geometri for at opnå feedback i realtid, hvilket forårsagede næsten ensartede ændringer i alle resonanstilstande i mikrohulrummet på samme tid. tid, mangler evnen til selvstændigt at kontrollere frekvensen og gentagelsen af kammen.Dette begrænser i høj grad anvendelsen af svagt lys-kammen i de praktiske scener med præcisionsspektroskopi, mikrobølgefotoner, optisk rækkevidde osv.
For at løse dette problem foreslog forskerholdet en ny fysisk mekanisme til at realisere den uafhængige realtidsregulering af centerfrekvensen og gentagelsesfrekvensen af den optiske frekvenskam.Ved at introducere to forskellige mikrohulrumsspredningskontrolmetoder kan teamet uafhængigt kontrollere spredningen af forskellige rækkefølger af mikrohulrum for at opnå fuld kontrol over forskellige tandfrekvenser af optisk frekvenskam.Denne spredningsreguleringsmekanisme er universel for forskellige integrerede fotoniske platforme såsom siliciumnitrid og lithiumniobat, som er blevet bredt undersøgt.
Forskerholdet brugte pumpelaseren og hjælpelaseren til uafhængigt at kontrollere de rumlige tilstande af forskellige rækkefølger af mikrokaviteten for at realisere den adaptive stabilitet af pumpetilstandsfrekvensen og den uafhængige regulering af frekvenskamgentagelsesfrekvensen.Baseret på den optiske kam demonstrerede forskerholdet hurtig, programmerbar regulering af vilkårlige kamfrekvenser og anvendte den til præcisionsmåling af bølgelængde, hvilket demonstrerede et bølgemåler med en målenøjagtighed i størrelsesordenen kilohertz og evnen til at måle flere bølgelængder samtidigt.Sammenlignet med de tidligere forskningsresultater er målenøjagtigheden opnået af forskerholdet nået op på tre størrelsesordener.
De rekonfigurerbare soliton mikrokamme, der er demonstreret i dette forskningsresultat, lægger grundlaget for realiseringen af billige, chipintegrerede optiske frekvensstandarder, som vil blive anvendt i præcisionsmåling, optisk ur, spektroskopi og kommunikation.
Indlægstid: 26. september 2023