Жақында Қытай ғылым және технология университетінен алынған білім бойынша, Го Гуансан университетінің академиктері тобы профессор Дон Чуньхуа және оның әріптесі Зоу Чанлин оптикалық жиілік тарақтарының орталық жиілігі мен қайталану жиілігін нақты уақыт режимінде тәуелсіз басқаруға қол жеткізу үшін әмбебап микроқуысты дисперсияны басқару механизмін ұсынды және оптикалық толқын ұзындығын дәл өлшеуге қолданылды, толқын ұзындығын өлшеу дәлдігі килогерцке (кГц) дейін артты. Зерттеу нәтижелері Nature Communications журналында жарияланды.
Оптикалық микроқуыстарға негізделген Солитон микроұяшықтары дәлдік спектроскопиясы және оптикалық сағаттар саласында үлкен зерттеу қызығушылығын тудырды. Дегенмен, қоршаған орта мен лазерлік шудың әсеріне және микроқуыста қосымша сызықтық емес әсерлерге байланысты солитон микроұяшықтарының тұрақтылығы айтарлықтай шектеулі, бұл жарық деңгейі төмен тарақты практикалық қолдануда үлкен кедергіге айналады. Алдыңғы жұмыста ғалымдар нақты уақыт режиміндегі кері байланысқа қол жеткізу үшін материалдың сыну көрсеткішін немесе микроқуыстың геометриясын басқару арқылы оптикалық жиілік тарағын тұрақтандырды және басқарды, бұл микроқуыстағы барлық резонанстық режимдерде бір уақытта біркелкі өзгерістерге әкелді, тарақтың жиілігі мен қайталануын тәуелсіз басқару мүмкіндігі болмады. Бұл жарық деңгейі төмен тарақты дәлдік спектроскопиясының, микротолқынды фотондардың, оптикалық қашықтықты өлшеудің және т.б. практикалық көріністерінде қолдануды айтарлықтай шектейді.
Бұл мәселені шешу үшін зерттеу тобы оптикалық жиілік тарақтың орталық жиілігі мен қайталану жиілігін тәуелсіз нақты уақыт режимінде реттеуді жүзеге асырудың жаңа физикалық механизмін ұсынды. Микроқуысты дисперсияны басқарудың екі түрлі әдісін енгізу арқылы топ оптикалық жиілік тарақтың әртүрлі тіс жиіліктерін толық басқаруға қол жеткізу үшін микроқуыстың әртүрлі реттерінің дисперсиясын тәуелсіз басқара алады. Бұл дисперсияны реттеу механизмі кеңінен зерттелген кремний нитриді және литий ниобаты сияқты әртүрлі интеграцияланған фотондық платформаларға әмбебап болып табылады.
Зерттеу тобы сорғы режимі жиілігінің бейімделгіш тұрақтылығын және жиілік тарақтың қайталану жиілігін тәуелсіз реттеуді жүзеге асыру үшін микроқуыстың әртүрлі ретті кеңістіктік режимдерін тәуелсіз басқару үшін сорғы лазері мен қосалқы лазерді пайдаланды. Оптикалық тарақтың негізінде зерттеу тобы кез келген тарақтың жиіліктерін жылдам, бағдарламаланатын реттеуді көрсетті және оны толқын ұзындығын дәл өлшеуге қолданды, килогерц ретті өлшеу дәлдігі бар және бірнеше толқын ұзындығын бір уақытта өлшеу мүмкіндігі бар толқын өлшегішті көрсетті. Алдыңғы зерттеу нәтижелерімен салыстырғанда, зерттеу тобы қол жеткізген өлшеу дәлдігі үш есеге жақсарды.
Осы зерттеу нәтижесінде көрсетілген қайта конфигурацияланатын солитон микрокомбтары дәл өлшеу, оптикалық сағат, спектроскопия және байланыс салаларында қолданылатын арзан, чиппен интеграцияланған оптикалық жиілік стандарттарын жүзеге асырудың негізін қалады.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 26 қыркүйек