Lastatempe lernite de la Universitato de Scienco kaj Teknologio de Ĉinio, la akademia teamo de Profesoro Dong Chunhua kaj kunlaboranto Zou Changling de la universitato Guo Guangcan proponis universalan mekanismon por kontroli la disperson de mikrokavaĵoj, por atingi realtempan sendependan kontrolon de la centra frekvenco de la optika frekvenca kombilo kaj la ripetfrekvenco, kaj aplikite al la preciza mezurado de optika ondolongo, la precizeco de la mezurado de la ondolongo pliiĝis ĝis kiloherco (kHz). La rezultoj estis publikigitaj en Nature Communications.
Solitonaj mikrokombiloj bazitaj sur optikaj mikrokavaĵoj altiris grandan esploran intereson en la kampoj de preciza spektroskopio kaj optikaj horloĝoj. Tamen, pro la influo de media kaj lasera bruo kaj pliaj nelinearaj efikoj en la mikrokavaĵo, la stabileco de la solitona mikrokombilo estas tre limigita, kio fariĝas grava obstaklo en la praktika apliko de la kombilo por malalta lumnivelo. En antaŭaj laboroj, la sciencistoj stabiligis kaj kontrolis la optikan frekvencan kombilon per kontrolado de la refrakta indico de la materialo aŭ la geometrio de la mikrokavaĵo por atingi realtempan retrosciigon, kio kaŭzis preskaŭ unuformajn ŝanĝojn en ĉiuj resonancaj modoj en la mikrokavaĵo samtempe, sen la kapablo sendepende kontroli la frekvencon kaj ripeton de la kombilo. Ĉi tio tre limigas la aplikon de la kombilo por malalta lumnivelo en la praktikaj scenoj de preciza spektroskopio, mikroondaj fotonoj, optika distancigo, ktp.
Por solvi ĉi tiun problemon, la esplorteamo proponis novan fizikan mekanismon por realigi sendependan realtempan reguligon de la centra frekvenco kaj la ripetfrekvenco de la optika frekvenca kombilo. Enkondukante du malsamajn metodojn por kontroli la disperson de mikrokavaĵoj, la teamo povas sendepende kontroli la disperson de malsamaj ordoj de mikrokavaĵoj, por atingi plenan kontrolon de malsamaj dentofrekvencoj de la optika frekvenca kombilo. Ĉi tiu mekanismo por reguli la disperson estas universala por malsamaj integraj fotonikaj platformoj kiel silicia nitrido kaj litia niobato, kiuj estis vaste studitaj.
La esplorteamo uzis la pumplaseron kaj la helplaseron por sendepende kontroli la spacajn modojn de malsamaj ordoj de la mikrokavaĵo por realigi la adaptan stabilecon de la pumpreĝima frekvenco kaj la sendependan reguligon de la frekvenca kombilo-ripetfrekvenco. Bazite sur la optika kombilo, la esplorteamo montris rapidan, programeblan reguligon de arbitraj kombilaj frekvencoj kaj aplikis ĝin al la preciza mezurado de ondolongo, montrante ondomezurilon kun mezurprecizeco de la ordo de kilohercoj kaj la kapablo mezuri plurajn ondolongojn samtempe. Kompare kun la antaŭaj esplorrezultoj, la mezurprecizeco atingita de la esplorteamo atingis tri ordojn de magnitudplibonigo.
La rekonfigureblaj solitonaj mikrokombiloj montritaj en ĉi tiu esplorrezulto metas la fundamenton por la realigo de malaltkostaj, ĉipe integraj optikaj frekvencaj normoj, kiuj estos aplikitaj en preciza mezurado, optika horloĝo, spektroskopio kaj komunikado.
Afiŝtempo: 26-a de septembro 2023