Së fundmi, nga Universiteti i Shkencës dhe Teknologjisë i Kinës, ekipi akademik i universitetit Guo Guangcan, Profesor Dong Chunhua dhe bashkëpunëtori Zou Changling propozuan një mekanizëm universal të kontrollit të shpërndarjes së mikro-zgavrave, për të arritur kontrollin e pavarur në kohë reale të frekuencës qendrore të krehrit të frekuencës optike dhe frekuencës së përsëritjes, dhe të aplikuar në matjen precize të gjatësisë së valës optike, saktësia e matjes së gjatësisë së valës u rrit në kiloherc (kHz). Gjetjet u botuan në Nature Communications.
Mikrokombet solitonike të bazuara në mikrozgavra optike kanë tërhequr interes të madh kërkimor në fushat e spektroskopisë precize dhe orëve optike. Megjithatë, për shkak të ndikimit të zhurmës mjedisore dhe lazerit dhe efekteve të tjera jolineare në mikrozgavër, stabiliteti i mikrokombit solitonik është shumë i kufizuar, gjë që bëhet një pengesë e madhe në zbatimin praktik të krehrit të nivelit të ulët të dritës. Në punën e mëparshme, shkencëtarët stabilizuan dhe kontrolluan krehrin e frekuencës optike duke kontrolluar indeksin e thyerjes së materialit ose gjeometrinë e mikrozgavrës për të arritur reagime në kohë reale, të cilat shkaktuan ndryshime pothuajse uniforme në të gjitha mënyrat e rezonancës në mikrozgavër në të njëjtën kohë, duke mos pasur aftësinë për të kontrolluar në mënyrë të pavarur frekuencën dhe përsëritjen e krehrit. Kjo kufizon shumë zbatimin e krehrit të dritës së ulët në skenat praktike të spektroskopisë precize, fotoneve të mikrovalëve, diapazonit optik, etj.
Për të zgjidhur këtë problem, ekipi i kërkimit propozoi një mekanizëm të ri fizik për të realizuar rregullimin e pavarur në kohë reale të frekuencës qendrore dhe frekuencës së përsëritjes së krehrit të frekuencës optike. Duke futur dy metoda të ndryshme të kontrollit të shpërndarjes së mikro-zgavrave, ekipi mund të kontrollojë në mënyrë të pavarur shpërndarjen e rendit të ndryshëm të mikro-zgavrave, në mënyrë që të arrijë kontroll të plotë të frekuencave të ndryshme të dhëmbëve të krehrit të frekuencës optike. Ky mekanizëm i rregullimit të shpërndarjes është universal për platforma të ndryshme fotonike të integruara, të tilla si nitridi i silikonit dhe niobati i litiumit, të cilat janë studiuar gjerësisht.
Ekipi i kërkimit përdori lazerin pompues dhe lazerin ndihmës për të kontrolluar në mënyrë të pavarur mënyrat hapësinore të rendeve të ndryshme të mikrokaviteteve për të realizuar stabilitetin adaptiv të frekuencës së mënyrës së pompimit dhe rregullimin e pavarur të frekuencës së përsëritjes së krehrit të frekuencës. Bazuar në krehrin optik, ekipi i kërkimit demonstroi rregullim të shpejtë dhe të programueshëm të frekuencave arbitrare të krehrit dhe e aplikoi atë në matjen precize të gjatësisë së valës, duke demonstruar një matës vale me një saktësi matjeje të rendit të kilohertz-it dhe aftësinë për të matur gjatësi vale të shumëfishta njëkohësisht. Krahasuar me rezultatet e kërkimit të mëparshëm, saktësia e matjes e arritur nga ekipi i kërkimit ka arritur përmirësim prej tre rendesh madhësie.
Mikrokombet solitone të rikonfigurueshme të demonstruara në këtë rezultat kërkimor hedhin themelet për realizimin e standardeve të frekuencës optike të integruara në çip me kosto të ulët, të cilat do të aplikohen në matje precize, orë optike, spektroskopi dhe komunikim.
Koha e postimit: 26 shtator 2023