Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden yakın zamanda edinilen bilgiye göre, Guo Guangcan Üniversitesi akademisyen ekibi Profesör Dong Chunhua ve işbirlikçisi Zou Changling, optik frekans tarak merkez frekansı ve tekrarlama frekansının gerçek zamanlı bağımsız kontrolünü sağlamak için evrensel bir mikro boşluk dispersiyon kontrol mekanizması önerdi ve bu mekanizma, optik dalga boyunun hassas ölçümüne uygulandığında, dalga boyu ölçüm doğruluğu kilohertz'e (kHz) yükseldi. Bulgular Nature Communications dergisinde 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 durum, düşük ışık seviyeli tarakların pratik uygulamasında büyük bir engel teşkil etmektedir. Önceki çalışmalarda, bilim insanları, gerçek zamanlı geri bildirim elde etmek için malzemenin kırılma indisini veya mikro boşluğun geometrisini kontrol ederek optik frekans tarağını stabilize etmiş ve kontrol etmişlerdir. Bu, mikro boşluktaki tüm rezonans modlarında aynı anda neredeyse tekdüze değişimlere neden olmuş ve tarağın frekansını ve tekrarını bağımsız olarak kontrol etme yeteneğinden yoksun kalmıştır. Bu durum, düşük ışık tarağının hassas spektroskopi, mikrodalga fotonları, optik mesafe ölçümü vb. pratik alanlardaki uygulamasını büyük ölçüde sınırlamaktadır.
Bu sorunu çözmek için araştırma ekibi, optik frekans tarağının merkez frekansının ve tekrarlama frekansının bağımsız gerçek zamanlı düzenlenmesini sağlayan 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 silisyum nitrür ve lityum niyobat gibi farklı entegre fotonik platformlar için evrenseldir.
Araştırma ekibi, mikro boşluğun farklı derecelerindeki uzamsal modları bağımsız olarak kontrol etmek için pompalama lazerini ve yardımcı lazeri kullanarak, pompalama modu frekansının uyarlanabilir kararlılığını ve frekans tarak tekrarlama frekansının bağımsız düzenlenmesini gerçekleştirdi. Araştırma ekibi, optik tarak temelinde, rastgele tarak frekanslarının hızlı ve programlanabilir bir şekilde düzenlenebildiğini gösterdi ve bunu dalga boyunun hassas ölçümüne uygulayarak, kilohertz mertebesinde ölçüm doğruluğuna sahip ve aynı anda birden fazla dalga boyunu ölçebilen bir dalgaölçer ortaya koydu. Önceki araştırma sonuçlarıyla karşılaştırıldığında, araştırma ekibi tarafından elde edilen ölçüm doğruluğu üç kat daha fazla arttı.
Bu araştırma sonucunda ortaya konulan yeniden yapılandırılabilir soliton mikrotarakları, hassas ölçüm, optik saat, spektroskopi ve haberleşmede uygulanacak düşük maliyetli, çip entegreli optik frekans standartlarının gerçekleştirilmesinin temelini oluşturmaktadır.
Gönderim zamanı: 26 Eylül 2023