Recently learned from the University of Science and Technology of China, the university of Guo Guangcan academician team Professor Dong Chunhua and collaborator Zou Changling proposed a universal micro-cavity dispersion control mechanism, to achieve the real-time independent control of the optical frequency comb center frequency and repetition frequency, and applied to the precision measurement of optical wavelength, the wavelength measurement accuracy increased to Kilohertz (KHZ). Rezultatele au fost publicate în Nature Communications.
Microcombele de soliton bazate pe microcavități optice au atras un mare interes de cercetare în domeniile spectroscopiei de precizie și al ceasurilor optice. Cu toate acestea, datorită influenței zgomotului de mediu și laser și a efectelor neliniare suplimentare în microcavitate, stabilitatea microcombei Soliton este foarte limitată, ceea ce devine un obstacol major în aplicarea practică a pieptenei la nivel de lumină scăzută. În lucrările anterioare, oamenii de știință s-au stabilizat și au controlat pieptenele de frecvență optică prin controlul indicelui de refracție al materialului sau geometria microcavității pentru a obține feedback în timp real, ceea ce a provocat schimbări aproape uniforme în toate modurile de rezonanță din microcavitate în același timp, lipsind de capacitatea de a controla independent frecvența și repetarea pieptene. Acest lucru limitează foarte mult aplicarea pieptenei cu lumină scăzută în scenele practice ale spectroscopiei de precizie, fototonilor cu microunde, intervalului optic, etc.
Pentru a rezolva această problemă, echipa de cercetare a propus un nou mecanism fizic pentru a realiza reglementarea independentă în timp real a frecvenței centrale și a frecvenței de repetare a pieptenei de frecvență optică. Prin introducerea a două metode de control de dispersie a micro-cavității diferite, echipa poate controla în mod independent dispersia diferitelor ordine de micro-cavitate, astfel încât să obțină un control complet al diferitelor frecvențe ale dinților de pieptene de frecvență optică. Acest mecanism de reglare a dispersiei este universal pentru diferite platforme fotonice integrate, cum ar fi nitrura de siliciu și niobatul de litiu, care au fost studiate pe scară largă.
Echipa de cercetare a utilizat laserul de pompare și laserul auxiliar pentru a controla independent modurile spațiale ale diferitelor ordine ale microcavității pentru a realiza stabilitatea adaptativă a frecvenței modului de pompare și reglarea independentă a frecvenței de repetare a pieptenelor de frecvență. Pe baza pieptenei optice, echipa de cercetare a demonstrat o reglare rapidă și programabilă a frecvențelor de pieptene arbitrare și a aplicat -o la măsurarea preciziei a lungimii undei, demonstrând un undă de undă cu o precizie de măsurare a ordinii kilohertz și capacitatea de a măsura simultan mai multe lungimi de undă. În comparație cu rezultatele anterioare ale cercetării, precizia de măsurare obținută de echipa de cercetare a atins trei ordine de îmbunătățire a mărimii.
Microcombele de soliton reconfigurabile demonstrate în acest rezultat al cercetării au pus bazele realizării standardelor de frecvență optică integrată cu costuri reduse, care vor fi aplicate în măsurare de precizie, ceas optic, spectroscopie și comunicare.
Timpul post: 26-2023 septembrie