دقت اندازه گیری طول موج به ترتیب کیلوهرتز است

پروفسور دونگ چونهوا و زو چانگلینگ، تیم آکادمیک دانشگاه Guo Guangcan که اخیراً از دانشگاه علم و فناوری چین آموخته اند، مکانیزم جهانی کنترل پراکندگی میکرو حفره را برای دستیابی به کنترل مستقل در زمان واقعی مرکز شانه فرکانس نوری پیشنهاد کردند. فرکانس و فرکانس تکرار، و با استفاده از اندازه‌گیری دقیق طول موج نوری، دقت اندازه‌گیری طول موج به کیلوهرتز (کیلوهرتز) افزایش یافت. این یافته ها در Nature Communications منتشر شد.
میکرو شانه های سالیتون بر اساس ریزحفره های نوری علاقه تحقیقاتی زیادی را در زمینه های طیف سنجی دقیق و ساعت های نوری به خود جلب کرده اند. با این حال، به دلیل تأثیر نویز محیطی و لیزر و اثرات غیرخطی اضافی در ریزحفره، پایداری میکرو شانه سالیتون بسیار محدود است که به یک مانع بزرگ در کاربرد عملی شانه کم نور تبدیل می شود. در کار قبلی، دانشمندان شانه فرکانس نوری را با کنترل ضریب شکست ماده یا هندسه ریزحفره برای دستیابی به بازخورد بلادرنگ تثبیت و کنترل کردند، که باعث تغییرات تقریباً یکنواخت در همه حالت‌های تشدید در ریزحفره شد. زمان، عدم توانایی کنترل مستقل فرکانس و تکرار شانه. این امر کاربرد شانه کم نور را در صحنه های عملی طیف سنجی دقیق، فوتون های مایکروویو، محدوده نوری و غیره تا حد زیادی محدود می کند.

برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی مکانیسم فیزیکی جدیدی را برای تحقق بخشیدن به تنظیم بلادرنگ مستقل فرکانس مرکزی و فرکانس تکرار شانه فرکانس نوری پیشنهاد کردند. با معرفی دو روش مختلف کنترل پراکندگی میکرو حفره، این تیم می تواند به طور مستقل پراکندگی مرتبه های مختلف میکرو حفره را کنترل کند تا به کنترل کامل فرکانس های مختلف دندانی شانه فرکانس نوری دست یابد. این مکانیسم تنظیم پراکندگی برای پلتفرم های فوتونیک یکپارچه مختلف مانند نیترید سیلیکون و نیوبات لیتیوم که به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند، جهانی است.

تیم تحقیقاتی از لیزر پمپاژ و لیزر کمکی برای کنترل مستقل حالت‌های فضایی مرتبه‌های مختلف ریزحفره استفاده کرد تا ثبات تطبیقی ​​فرکانس مد پمپاژ و تنظیم مستقل فرکانس تکرار شانه فرکانس را درک کند. بر اساس شانه نوری، تیم تحقیقاتی تنظیم سریع و قابل برنامه ریزی فرکانس های شانه دلخواه را نشان داد و آن را برای اندازه گیری دقیق طول موج به کار برد و موج سنج با دقت اندازه گیری مرتبه کیلوهرتز و توانایی اندازه گیری طول موج های متعدد به طور همزمان را نشان داد. در مقایسه با نتایج تحقیقات قبلی، دقت اندازه گیری به دست آمده توسط تیم تحقیقاتی به سه مرتبه بهبود رسیده است.

میکروکامب های سالیتون قابل تنظیم مجدد که در این نتیجه تحقیق نشان داده شده است، پایه و اساس تحقق استانداردهای فرکانس نوری یکپارچه تراشه ای کم هزینه را ایجاد می کند که در اندازه گیری دقیق، ساعت نوری، طیف سنجی و ارتباطات به کار گرفته خواهد شد.