A precisión da medición da lonxitude de onda é da orde de kilohercios

Aprendeuse recentemente da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de China, o profesor Dong Chunhua e o seu colaborador Zou Changling propuxeron un mecanismo universal de control de dispersión de microcavidades, para lograr o control independente en tempo real do centro de pente de frecuencia óptica. frecuencia e frecuencia de repetición, e aplicada á medición de precisión da lonxitude de onda óptica, a precisión da medición da lonxitude de onda aumentou a kilohercios (kHz). Os resultados foron publicados en Nature Communications.
Os micropeites Soliton baseados en microcavidades ópticas atraeron un gran interese de investigación nos campos da espectroscopia de precisión e dos reloxos ópticos. Non obstante, debido á influencia do ruído ambiental e do láser e aos efectos non lineais adicionais na microcavidade, a estabilidade do micropeite solitón é moi limitada, o que se converte nun gran obstáculo na aplicación práctica do pente de baixo nivel de luz. En traballos anteriores, os científicos estabilizaron e controlaron o pente de frecuencia óptica controlando o índice de refracción do material ou a xeometría da microcavidade para conseguir unha retroalimentación en tempo real, o que provocou cambios case uniformes en todos os modos de resonancia na microcavidade ao mesmo tempo. tempo, carecendo da capacidade de controlar de forma independente a frecuencia e repetición do pente. Isto limita moito a aplicación do peite de pouca luz nas escenas prácticas de espectroscopia de precisión, fotóns de microondas, rango óptico, etc.

Para resolver este problema, o equipo de investigación propuxo un novo mecanismo físico para realizar a regulación independente en tempo real da frecuencia central e a frecuencia de repetición do pente de frecuencia óptica. Ao introducir dous métodos de control de dispersión de micro-cavidade diferentes, o equipo pode controlar de forma independente a dispersión de diferentes ordes de micro-cavidade, para lograr o control total das diferentes frecuencias de dentes do pente de frecuencia óptica. Este mecanismo de regulación da dispersión é universal para diferentes plataformas fotónicas integradas como o nitruro de silicio e o niobato de litio, que foron amplamente estudados.

O equipo de investigación utilizou o láser de bombeo e o láser auxiliar para controlar de forma independente os modos espaciais de diferentes ordes da microcavidade para realizar a estabilidade adaptativa da frecuencia do modo de bombeo e a regulación independente da frecuencia de repetición do peite de frecuencia. Baseándose no peite óptico, o equipo de investigación demostrou unha regulación rápida e programable de frecuencias arbitrarias do peite e aplicouna á medición de precisión da lonxitude de onda, demostrando un wavemeter cunha precisión de medida da orde de kilohercios e a capacidade de medir varias lonxitudes de onda simultaneamente. En comparación cos resultados de investigación anteriores, a precisión de medición acadada polo equipo de investigación alcanzou tres ordes de mellora de magnitude.

Os micropeites de solitóns reconfigurables demostrados neste resultado da investigación sentan as bases para a realización de estándares de frecuencia óptica integrados con chip de baixo custo, que se aplicarán na medición de precisión, reloxo óptico, espectroscopia e comunicación.