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). Os resultados foram publicados na Nature Communications.
Os microcombos de soliton com base em microcavidades ópticas atraíram grande interesse de pesquisa nos campos de espectroscopia de precisão e relógios ópticos. No entanto, devido à influência do ruído ambiental e do laser e aos efeitos não lineares adicionais na microcavidade, a estabilidade do microcomb Soliton é bastante limitada, o que se torna um grande obstáculo na aplicação prática do pente de baixo nível de luz. No trabalho anterior, os cientistas estabilizaram e controlaram o penteado de frequência óptica, controlando o índice de refração do material ou a geometria da microcavidade para obter feedback em tempo real, o que causou mudanças quase uniformes em todos os modos de ressonância na microcavidade ao mesmo tempo, sem a capacidade de controlar independentemente a frequência e a repetição da combinação. Isso limita muito a aplicação do pente de baixa luz nas cenas práticas de espectroscopia de precisão, fótons de microondas, variação óptica, etc.
Para resolver esse problema, a equipe de pesquisa propôs um novo mecanismo físico para realizar a regulamentação independente em tempo real da frequência central e a frequência de repetição do pente de frequência óptica. Ao introduzir dois métodos diferentes de controle de dispersão de microcavidade, a equipe pode controlar independentemente a dispersão de diferentes ordens de microcavidade, de modo a obter controle total de diferentes frequências dentárias do pente de frequência óptica. Esse mecanismo de regulação de dispersão é universal a diferentes plataformas fotônicas integradas, como nitreto de silício e niobato de lítio, que foram amplamente estudados.
A equipe de pesquisa usou o laser de bombeamento e o laser auxiliar para controlar independentemente os modos espaciais de diferentes ordens da microcavidade para realizar a estabilidade adaptativa da frequência do modo de bombeamento e a regulação independente da frequência de repetição de frequência. Com base no pente óptico, a equipe de pesquisa demonstrou regulação rápida e programável de frequências de combustíveis arbitrárias e a aplicava à medição de precisão do comprimento da onda, demonstrando um onda com uma precisão de medição da ordem de quilohertz e a capacidade de medir vários comprimentos de onda simultaneamente. Comparado com os resultados anteriores da pesquisa, a precisão da medição alcançada pela equipe de pesquisa atingiu três ordens de melhoria da magnitude.
Os microcombos de soliton reconfiguráveis demonstrados neste resultado da pesquisa estabeleceram a base para a realização de padrões de frequência óptica integrada de baixo custo, que serão aplicados na medição de precisão, relógio óptico, espectroscopia e comunicação.
Hora de postagem: 26-2023 de setembro