ტალღის სიგრძის გაზომვის სიზუსტე არის კილოჰერცის ბრძანებით

ცოტა ხნის წინ ჩინეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტიდან სწავლობდნენ, გუო გუანკანის უნივერსიტეტის აკადემიური გუნდის პროფესორმა დონ ჩუნხუამ და თანამშრომლმა ზოუ ჩანგლინგმა შემოგვთავაზეს მიკრო ღრუს დისპერსიის კონტროლის უნივერსალური მექანიზმი, ოპტიკური სიხშირის სავარცხლის ცენტრის რეალურ დროში დამოუკიდებელი კონტროლის მისაღწევად. სიხშირე და გამეორების სიხშირე, და გამოიყენება ოპტიკური ტალღის სიგრძის ზუსტი გაზომვისას, ტალღის სიგრძის გაზომვის სიზუსტე გაიზარდა კილოჰერცამდე (kHz). დასკვნები გამოქვეყნდა Nature Communications-ში.
ოპტიკურ მიკროქვებზე დაფუძნებულმა სოლიტონის მიკროკომბებმა დიდი კვლევითი ინტერესი გამოიწვია ზუსტი სპექტროსკოპიისა და ოპტიკური საათების სფეროებში. თუმცა, გარემოს და ლაზერული ხმაურის გავლენის გამო და დამატებითი არაწრფივი ზემოქმედება მიკროღრუბეში, სოლიტონის მიკროსავარცხლის სტაბილურობა მნიშვნელოვნად შეზღუდულია, რაც ხდება ძირითადი დაბრკოლება დაბალი განათების დონის სავარცხლის პრაქტიკულ გამოყენებაში. წინა ნაშრომში მეცნიერებმა დაასტაბილურეს და აკონტროლებდნენ ოპტიკური სიხშირის სავარცხელს მასალის რეფრაქციული ინდექსის ან მიკრო ღრუს გეომეტრიის კონტროლით რეალურ დროში უკუკავშირის მისაღწევად, რამაც გამოიწვია თითქმის ერთგვაროვანი ცვლილებები მიკრო ღრუში ყველა რეზონანსულ რეჟიმში. დრო, არ აქვს უნარი დამოუკიდებლად გააკონტროლოს სავარცხლის სიხშირე და გამეორება. ეს მნიშვნელოვნად ზღუდავს დაბალი განათების სავარცხლის გამოყენებას ზუსტი სპექტროსკოპიის, მიკროტალღური ფოტონების, ოპტიკური დიაპაზონის და ა.შ.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად მკვლევარმა ჯგუფმა შემოგვთავაზა ახალი ფიზიკური მექანიზმი, რათა განეხორციელებინა ცენტრალური სიხშირის დამოუკიდებელი რეალურ დროში რეგულირება და ოპტიკური სიხშირის სავარცხლის გამეორების სიხშირე. მიკრო ღრუს დისპერსიის კონტროლის ორი განსხვავებული მეთოდის დანერგვით, გუნდს შეუძლია დამოუკიდებლად გააკონტროლოს მიკრო ღრუს სხვადასხვა რიგის დისპერსია, რათა მიაღწიოს ოპტიკური სიხშირის სავარცხლის სხვადასხვა კბილის სიხშირის სრულ კონტროლს. დისპერსიის რეგულირების ეს მექანიზმი უნივერსალურია სხვადასხვა ინტეგრირებული ფოტონიკური პლატფორმებისთვის, როგორიცაა სილიციუმის ნიტრიდი და ლითიუმის ნიობატი, რომლებიც ფართოდ იქნა შესწავლილი.

მკვლევარმა ჯგუფმა გამოიყენა სატუმბი ლაზერი და დამხმარე ლაზერი, რათა დამოუკიდებლად გაეკონტროლებინა მიკროღვრის სხვადასხვა რიგის სივრცითი რეჟიმები, რათა გააცნობიეროს სატუმბი რეჟიმის სიხშირის ადაპტაციური სტაბილურობა და სიხშირის სავარცხლის განმეორების სიხშირის დამოუკიდებელი რეგულირება. ოპტიკური სავარცხლის საფუძველზე, მკვლევარმა ჯგუფმა აჩვენა თვითნებური სავარცხლის სიხშირეების სწრაფი, პროგრამირებადი რეგულირება და გამოიყენა იგი ტალღის სიგრძის ზუსტი გაზომვისას, აჩვენა ტალღის მრიცხველი კილოჰერცის რიგის სიზუსტით და რამდენიმე ტალღის სიგრძის ერთდროულად გაზომვის უნარით. წინა კვლევის შედეგებთან შედარებით, კვლევის ჯგუფის მიერ მიღწეულმა გაზომვის სიზუსტემ მიაღწია გაუმჯობესების სამ ბრძანებას.

ამ კვლევის შედეგებში ნაჩვენები სოლიტონის რეკონფიგურირებადი მიკროკომბები საფუძველს უქმნის იაფი, ჩიპთან ინტეგრირებული ოპტიკური სიხშირის სტანდარტების განხორციელებას, რომლებიც გამოყენებული იქნება ზუსტი გაზომვის, ოპტიკური საათის, სპექტროსკოპიისა და კომუნიკაციის დროს.