Txinako Zientzia eta Teknologia Unibertsitatetik jakin berri dutenez, Guo Guangcan Unibertsitateko akademiko taldeko Dong Chunhua irakasleak eta Zou Changling kolaboratzaileak mikrobarrunbeen dispertsio-kontrol mekanismo unibertsal bat proposatu dute, maiztasun optikoaren orrazien erdiguneko maiztasunaren eta errepikapen-maiztasunaren denbora errealeko kontrol independentea lortzeko, eta uhin-luzera optikoaren neurketa zehatzean aplikatuta, uhin-luzeraren neurketaren zehaztasuna kilohertzera (kHz) igo da. Emaitzak Nature Communications aldizkarian argitaratu dira.
Mikrobarrunbe optikoetan oinarritutako solitoi mikro-orraziek ikerketa-interes handia piztu dute zehaztasun-espektroskopiaren eta erloju optikoen arloetan. Hala ere, ingurumen-zarata eta laser-zarata eraginagatik eta mikro-barrunbean dauden efektu ez-lineal gehigarriengatik, solitoi mikro-orraziaren egonkortasuna oso mugatua da, eta hori oztopo nagusi bihurtzen da argi-maila baxuko orraziaren aplikazio praktikoan. Aurreko lanetan, zientzialariek maiztasun-orrazi optikoa egonkortu eta kontrolatu zuten materialaren errefrakzio-indizea edo mikro-barrunbearen geometria kontrolatuz, denbora errealeko feedbacka lortzeko, eta horrek aldaketa ia uniformeak eragin zituen mikro-barrunbeko erresonantzia-modu guztietan aldi berean, orraziaren maiztasuna eta errepikapena modu independentean kontrolatzeko gaitasunik gabe. Horrek asko mugatzen du argi gutxiko orraziaren aplikazioa zehaztasun-espektroskopiaren, mikrouhin-fotoien, distantzia optikoaren eta abarren eszena praktikoetan.
Arazo hau konpontzeko, ikerketa-taldeak mekanismo fisiko berri bat proposatu zuen maiztasun zentralaren eta errepikapen-maiztasunaren denbora errealeko erregulazio independentea lortzeko, maiztasun-orrazi optikoaren denbora errealean. Bi mikro-barrunbeen dispertsio-kontrol metodo desberdin sartuz, taldeak mikro-barrunbeen ordena desberdinen dispertsioa modu independentean kontrola dezake, maiztasun-orrazi optikoaren hortz-maiztasun desberdinen kontrol osoa lortzeko. Dispertsio-erregulazio mekanismo hau unibertsala da silizio nitruroa eta litio niobatoa bezalako plataforma fotoniko integratu desberdinetarako, zeinak asko aztertu diren.
Ikerketa-taldeak ponpaketa-lasera eta laser laguntzailea erabili zituen mikrobarrunbearen ordena desberdinetako modu espazialak modu independentean kontrolatzeko, ponpaketa-moduaren maiztasunaren egonkortasun moldagarria eta maiztasun-orrazien errepikapen-maiztasunaren erregulazio independentea lortzeko. Orrazien optikoan oinarrituta, ikerketa-taldeak orrazien maiztasun arbitrarioen erregulazio azkarra eta programagarria frogatu zuen, eta uhin-luzeraren neurketa zehatzean aplikatu zuen, kilohertzeko ordenako neurketa-zehaztasuna eta hainbat uhin-luzera aldi berean neurtzeko gaitasuna duen uhin-neurgailu bat erakutsiz. Aurreko ikerketa-emaitzekin alderatuta, ikerketa-taldeak lortutako neurketa-zehaztasuna hiru magnitude-ordenako hobekuntzara iritsi da.
Ikerketa-emaitza honetan erakutsitako birkonfigura daitezkeen solitoi-mikroorraziek oinarriak ezartzen dituzte kostu txikiko txip integratutako maiztasun optikoko estandarrak gauzatzeko, eta hauek neurketa zehatzean, erloju optikoan, espektroskopian eta komunikazioan aplikatuko dira.
Argitaratze data: 2023ko irailaren 26a