Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden yakın zamanda öğrenildiğine göre, Guo Guangcan Üniversitesi akademisyen ekibi Profesör Dong Chunhua ve işbirlikçisi Zou Changling, optik frekans tarak merkez frekansının ve tekrarlama frekansının gerçek zamanlı bağımsız kontrolünü elde etmek için evrensel bir mikro boşluk dispersiyon kontrol mekanizması önerdi ve optik dalga boyunun hassas ölçümüne uygulandığında, dalga boyu ölçüm doğruluğu kilohertz'e (kHz) yükseldi. Bulgular Nature Communications'da yayınlandı.
Optik mikro boşluklara dayalı soliton mikro tarakları, hassas spektroskopi ve optik saatler alanlarında büyük araştırma ilgisi çekmiştir. Ancak, çevresel ve lazer gürültüsünün etkisi ve mikro boşluktaki ek doğrusal olmayan etkiler nedeniyle, soliton mikro taraklarının kararlılığı büyük ölçüde sınırlıdır ve bu, düşük ışık seviyeli tarakların pratik uygulamasında büyük bir engel haline gelir. Önceki çalışmalarda, bilim insanları, gerçek zamanlı geri bildirim elde etmek için malzemenin kırılma indisini veya mikro boşluğun geometrisini kontrol ederek optik frekans tarağını sabitlemiş ve kontrol etmişlerdir; bu da, tarak frekansını ve tekrarını bağımsız olarak kontrol etme yeteneğinden yoksun olarak, aynı anda mikro boşluktaki tüm rezonans modlarında neredeyse tekdüze değişikliklere neden olmuştur. Bu, düşük ışık taraklarının hassas spektroskopi, mikrodalga fotonları, optik aralıklandırma vb. pratik sahnelerinde uygulanmasını büyük ölçüde sınırlar.
Bu sorunu çözmek için araştırma ekibi, optik frekans tarağının merkez frekansının ve tekrarlama frekansının bağımsız gerçek zamanlı düzenlemesini gerçekleştirmek için yeni bir fiziksel mekanizma önerdi. İki farklı mikro boşluk dağılım kontrol yöntemi sunarak ekip, farklı mikro boşluk düzenlerinin dağılımını bağımsız olarak kontrol edebilir ve böylece optik frekans tarağının farklı diş frekanslarının tam kontrolünü sağlayabilir. Bu dağılım düzenleme mekanizması, yaygın olarak incelenen silikon nitrür ve lityum niyobat gibi farklı entegre fotonik platformlar için evrenseldir.
Araştırma ekibi, pompalama modu frekansının uyarlanabilir kararlılığını ve frekans tarak tekrarlama frekansının bağımsız düzenlenmesini gerçekleştirmek için mikro boşluğun farklı düzenlerinin mekansal modlarını bağımsız olarak kontrol etmek için pompalama lazerini ve yardımcı lazeri kullandı. Araştırma ekibi, optik tarak temelinde, keyfi tarak frekanslarının hızlı, programlanabilir düzenlenmesini gösterdi ve bunu dalga boyunun hassas ölçümüne uygulayarak, kilohertz mertebesinde bir ölçüm doğruluğuna sahip bir dalgaölçeri ve aynı anda birden fazla dalga boyunu ölçme yeteneğini gösterdi. Önceki araştırma sonuçlarıyla karşılaştırıldığında, araştırma ekibi tarafından elde edilen ölçüm doğruluğu üç büyüklük mertebesinde iyileştirmeye ulaştı.
Bu araştırma sonucunda ortaya konulan yeniden yapılandırılabilir soliton mikrotarakları, hassas ölçüm, optik saat, spektroskopi ve haberleşmede uygulanacak düşük maliyetli, çip entegreli optik frekans standartlarının gerçekleştirilmesi için temel oluşturmaktadır.
Gönderi zamanı: 26-Eyl-2023