Viru kuerzem hunn d'Akademikeréquipe vun der University of Science and Technology of China an der Universitéit Guo Guangcan, de Professer Dong Chunhua, a säi Mataarbechter Zou Changling, e universelle Kontrollmechanismus fir d'Mikrokavitéitsdispersioun virgeschloen, fir eng Echtzäit-onofhängeg Kontroll vun der optescher Kammzentrumsfrequenz an der Widderhuelungsfrequenz z'erreechen. Bei der Präzisiounsmiessung vun der optescher Wellelängt gouf d'Genauegkeet vun der Wellelängtenmiessung op Kilohertz (kHz) erhéicht. D'Resultater goufen an der Zäitschrëft Nature Communications publizéiert.
Soliton-Mikrokämmen, déi op optesche Mikrokavitéiten baséieren, hunn e grousst Fuerschungsinteresse an de Beräicher vun der Präzisiounsspektroskopie an opteschen Aueren op sech gezunn. Wéinst dem Afloss vun Ëmwelt- a Laserrauschen an zousätzlechen netlinearen Effekter an der Mikrokavitéit ass d'Stabilitéit vun der Soliton-Mikrokav awer staark limitéiert, wat zu engem groussen Hindernis bei der praktescher Uwendung vum Kamm fir niddreg Liichtniveau gëtt. A fréieren Aarbechten hunn d'Wëssenschaftler de optesche Frequenzkamm stabiliséiert a kontrolléiert andeems se de Breechungsindex vum Material oder d'Geometrie vun der Mikrokavitéit kontrolléiert hunn, fir Echtzäit-Feedback z'erreechen, wat bal gläichméisseg Ännerungen an alle Resonanzmodi an der Mikrokavitéit gläichzäiteg verursaacht huet, ouni d'Fäegkeet ze hunn, d'Frequenz an d'Widderhuelung vum Kamm onofhängeg ze kontrolléieren. Dëst limitéiert d'Uwendung vum Kamm fir niddreg Liichtniveau an de praktesche Szenen vun der Präzisiounsspektroskopie, Mikrowellephotonen, optescher Ranging, etc. staark.
Fir dëst Problem ze léisen, huet d'Fuerschungsteam en neie physikalesche Mechanismus virgeschloen, fir déi onofhängeg Echtzäitreguléierung vun der Zentrumsfrequenz an der Widderhuelungsfrequenz vum optesche Frequenzkamm ze realiséieren. Duerch d'Aféierung vun zwou verschiddene Kontrollmethoden fir d'Mikrokavitéitsdispersioun kann d'Team onofhängeg d'Dispersioun vu verschiddenen Uerde vu Mikrokavitéiten kontrolléieren, fir eng voll Kontroll iwwer déi verschidden Zännfrequenzen vum optesche Frequenzkamm z'erreechen. Dëse Dispersiounsreguléierungsmechanismus ass universell fir verschidden integréiert photonesch Plattformen wéi Siliziumnitrid a Lithiumniobat, déi vill ënnersicht goufen.
D'Fuerschungsteam huet de Pompellaser an den Hëllefslaser benotzt fir onofhängeg d'raimlech Modi vu verschiddenen Uerden vun der Mikrokavitéit ze kontrolléieren, fir déi adaptiv Stabilitéit vun der Pompelmodusfrequenz an déi onofhängeg Reguléierung vun der Frequenzkamm-Wiederhuelungsfrequenz ze realiséieren. Baséierend op dem optesche Kamm huet d'Fuerschungsteam eng séier, programméierbar Reguléierung vun arbiträre Kammfrequenzen demonstréiert an dës op d'Prezisiounsmiessung vun der Wellelängt ugewannt, andeems se e Wellemesser mat enger Miessgenauegkeet vun der Gréisstenuerdnung vu Kilohertz an der Fäegkeet demonstréiert hunn, verschidde Wellelängten gläichzäiteg ze moossen. Am Verglach mat de fréiere Fuerschungsresultater huet d'Miessgenauegkeet, déi vum Fuerschungsteam erreecht gouf, eng Verbesserung vun dräi Gréisstenuerdnungen erreecht.
Déi rekonfiguréierbar Soliton-Mikrokämmen, déi an dësem Fuerschungsresultat demonstréiert goufen, leeën d'Grondlag fir d'Realisatioun vu kostengënschtege, chipintegréierte optesche Frequenzstandarden, déi a Präzisiounsmiessungen, optescher Auer, Spektroskopie a Kommunikatioun ugewannt ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 26. September 2023