Độ chính xác đo bước sóng theo thứ tự kilohertz

Mới học được từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, trường đại học của nhóm học giả Guo Guancan, Giáo sư Dong Chunhua và cộng tác viên Zou Changling đã đề xuất một cơ chế kiểm soát phân tán khoang vi mô phổ quát, để đạt được khả năng kiểm soát độc lập theo thời gian thực của trung tâm lược tần số quang học tần số và tần số lặp lại, đồng thời áp dụng vào phép đo chính xác bước sóng quang, độ chính xác của phép đo bước sóng tăng lên đến kilohertz (kHz).Những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Các vi tổ chức Soliton dựa trên các vi khoang quang học đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu lớn trong lĩnh vực quang phổ chính xác và đồng hồ quang học.Tuy nhiên, do ảnh hưởng của tiếng ồn môi trường và laser cũng như các hiệu ứng phi tuyến bổ sung trong khoang vi mô, độ ổn định của microcomb soliton bị hạn chế rất nhiều, điều này trở thành trở ngại lớn trong ứng dụng thực tế của lược mức ánh sáng yếu.Trong nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học đã ổn định và điều khiển lược tần số quang bằng cách kiểm soát chỉ số khúc xạ của vật liệu hoặc hình dạng của khoang vi mô để đạt được phản hồi theo thời gian thực, gây ra những thay đổi gần như đồng nhất trong tất cả các chế độ cộng hưởng trong khoang vi mô ở cùng một thời điểm. thời gian, thiếu khả năng kiểm soát độc lập tần số và sự lặp lại của lược.Điều này hạn chế rất nhiều việc ứng dụng lược ánh sáng yếu trong các cảnh thực tế của quang phổ chính xác, photon vi sóng, phạm vi quang học, v.v.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một cơ chế vật lý mới nhằm hiện thực hóa sự điều chỉnh thời gian thực độc lập của tần số trung tâm và tần số lặp lại của lược tần số quang.Bằng cách giới thiệu hai phương pháp kiểm soát phân tán khoang vi mô khác nhau, nhóm nghiên cứu có thể kiểm soát độc lập sự phân tán các bậc khác nhau của khoang vi mô để đạt được khả năng kiểm soát hoàn toàn các tần số răng khác nhau của lược tần số quang.Cơ chế điều chỉnh phân tán này phổ biến cho các nền tảng quang tử tích hợp khác nhau như silicon nitride và lithium niobate, đã được nghiên cứu rộng rãi.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng laser bơm và laser phụ trợ để điều khiển độc lập các chế độ không gian theo các bậc khác nhau của khoang vi mô nhằm nhận ra sự ổn định thích ứng của tần số chế độ bơm và sự điều chỉnh độc lập tần số lặp lại của lược tần.Dựa trên lược quang, nhóm nghiên cứu đã chứng minh khả năng điều chỉnh nhanh, có thể lập trình các tần số lược tùy ý và áp dụng nó vào phép đo chính xác độ dài sóng, chứng minh một máy đo sóng có độ chính xác đo theo thứ tự kilohertz và khả năng đo đồng thời nhiều bước sóng.So với các kết quả nghiên cứu trước đây, độ chính xác đo lường mà nhóm nghiên cứu đạt được đã đạt tới mức cải thiện độ lớn ba bậc.

Các vi tổ hợp soliton có thể cấu hình lại được trình bày trong kết quả nghiên cứu này đặt nền tảng cho việc hiện thực hóa các tiêu chuẩn tần số quang tích hợp chip, chi phí thấp, sẽ được áp dụng trong đo lường chính xác, đồng hồ quang, quang phổ và truyền thông.