我国科学技术大学郭光灿院士团队在微腔光学频率梳方面的研讨获得重要发展。该团队董春华教授及合作者邹长铃教授等人提出一种普适的微腔色散调控机制,完成了光频梳中心频率和重复频率的实时独立调控,并使用于光学波长的精细丈量,将波长的丈量精度提升到千赫兹量级。相关研讨成果1月12日发表于《天然-通讯》。
(a-c)可重构微腔光频梳原理示意图。 (d)波长计的功能演示 我国科大供图
近年来,根据光学微腔的孤子微梳在精细光谱学、光钟、微波光子学、天文学等范畴引起了极大的研讨爱好。但是,因为环境和激光噪声以及微腔中额定非线性效应的影响,孤子微梳的安稳性受到了很大的约束,这成为微光梳在实践使用中的一个首要妨碍。在之前的工作中,科学家们经过操控资料的折射率或许微腔的几许尺度以完成实时反应,然后安稳并调控光频梳,这种办法会引起微腔内一切共振形式一起近乎均匀的改变,缺少独立调控梳齿频率和重复频率的才能,这大大约束了微光梳在精细光谱、微波光子、光学测距等实践场景中的使用。
针对这一难题,研讨团队提出了一种新的物理机制完成了关于光频梳中心频率和重复频率的独立实时调控。经过引进两种不同的微腔色散调控手法,该团队可以对微腔不同阶次的色散进行独立操控,以此来完成光频梳不同梳齿频率的悉数操控。这种色散调控机制关于现在广泛研讨的氮化硅、铌酸锂等不同的集成光子渠道都是普适的。
在试验中,该团队使用泵浦激光和辅佐激光别离独立操控微腔不同阶次的空间形式完成了泵浦形式频率的自适应安稳和频梳重复频率的独立调控。根据该光频梳,研讨团队演示了关于恣意梳齿频率的快速、可编程的调控,并将其使用于波长的精细丈量中,展现了具有千赫兹量级丈量精度和多波长一起丈量才能的波长计。比较之前的研讨成果,研讨团队完成的丈量精度提高了三个量级。研讨成果所展现的可重构的孤子微梳为完成低成本、芯片集成的光学频率规范奠定了根底,将在精细丈量、光钟、光谱学及通讯等范畴得到使用。