Recientemente, aprendido de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, el equipo académico de la Universidad de Guo Guangcan, el profesor Dong Chunhua y su colaborador Zou Changling, propusieron un mecanismo universal de control de dispersión de microcavidades para lograr el control independiente en tiempo real del centro de peine de frecuencia óptica. frecuencia y frecuencia de repetición, y aplicada a la medición de precisión de la longitud de onda óptica, la precisión de la medición de la longitud de onda aumentó a kilohercios (kHz).Los hallazgos fueron publicados en Nature Communications.
Los micropeines Soliton basados en microcavidades ópticas han despertado un gran interés en la investigación en los campos de la espectroscopia de precisión y los relojes ópticos.Sin embargo, debido a la influencia del ruido ambiental y del láser y a efectos no lineales adicionales en la microcavidad, la estabilidad del micropeine de solitón es muy limitada, lo que se convierte en un obstáculo importante en la aplicación práctica del peine de bajo nivel de luz.En trabajos anteriores, los científicos estabilizaron y controlaron el peine de frecuencia óptica controlando el índice de refracción del material o la geometría de la microcavidad para lograr retroalimentación en tiempo real, lo que provocó cambios casi uniformes en todos los modos de resonancia en la microcavidad al mismo tiempo. tiempo, careciendo de la capacidad de controlar de forma independiente la frecuencia y repetición del peine.Esto limita en gran medida la aplicación del peine con poca luz en escenas prácticas de espectroscopia de precisión, fotones de microondas, alcance óptico, etc.
Para resolver este problema, el equipo de investigación propuso un nuevo mecanismo físico para realizar la regulación independiente en tiempo real de la frecuencia central y la frecuencia de repetición del peine de frecuencia óptica.Al introducir dos métodos diferentes de control de dispersión de microcavidades, el equipo puede controlar de forma independiente la dispersión de diferentes órdenes de microcavidades, para lograr un control total de las diferentes frecuencias dentales del peine de frecuencia óptica.Este mecanismo de regulación de la dispersión es universal para diferentes plataformas fotónicas integradas como el nitruro de silicio y el niobato de litio, que han sido ampliamente estudiados.
El equipo de investigación utilizó el láser de bombeo y el láser auxiliar para controlar de forma independiente los modos espaciales de diferentes órdenes de la microcavidad para lograr la estabilidad adaptativa de la frecuencia del modo de bombeo y la regulación independiente de la frecuencia de repetición del peine de frecuencia.Basándose en el peine óptico, el equipo de investigación demostró una regulación rápida y programable de frecuencias de peine arbitrarias y la aplicó a la medición precisa de la longitud de onda, demostrando un ondímetro con una precisión de medición del orden de kilohercios y la capacidad de medir múltiples longitudes de onda simultáneamente.En comparación con los resultados de investigaciones anteriores, la precisión de la medición lograda por el equipo de investigación ha alcanzado una mejora de tres órdenes de magnitud.
Los micropeines de solitón reconfigurables demostrados en el resultado de esta investigación sientan las bases para la realización de estándares de frecuencia óptica integrados en chips de bajo costo, que se aplicarán en medición de precisión, reloj óptico, espectroscopia y comunicación.
Hora de publicación: 26 de septiembre de 2023