阿斯頓大學(xué)研究人員開發(fā)出一類新型光學(xué)微諧振器，這種微型光學(xué)器件能在微觀尺度內(nèi)強力約束并增強光線，是超精密光學(xué)傳感器和信息處理器等眾多系統(tǒng)的核心組件。

研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，在兩段光纖交匯處可形成獨特的光學(xué)微諧振器。這類器件在通信、計算、傳感等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。新型超低損耗微諧振器僅需旋轉(zhuǎn)交叉光纖即可實現(xiàn)精細(xì)調(diào)諧，與現(xiàn)有單片式微諧振器不同，其自由光譜范圍(FSR)具備寬域可調(diào)性且支持精準(zhǔn)調(diào)控。

阿斯頓光子技術(shù)研究所Misha Sumetsky教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊在《Optica》期刊發(fā)表論文稱："這種結(jié)構(gòu)為微型化可調(diào)諧光子系統(tǒng)開辟了新路徑，其應(yīng)用前景包括低重復(fù)率頻率梳發(fā)生器、可調(diào)諧延遲線和非局域光流控傳感器等。"

圖片:getima56454gev2.jpg

實驗裝置的插圖

Misha Sumetsky教授指出："Isha Sharma博士在光纖交叉處發(fā)現(xiàn)微諧振器的實驗現(xiàn)象啟發(fā)了本研究，隨后我們對其光學(xué)特性與可調(diào)諧性展開深入探究。光纖旋轉(zhuǎn)零點幾度即可產(chǎn)生微米級位移，使諧振器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)毫米級形變，其光譜與FSR特性達(dá)到皮米級調(diào)諧精度。所得諧振器Q因子保持在~2×10⁶水平，在更潔凈環(huán)境中有望達(dá)到~10⁸。"

團(tuán)隊通過實驗驗證新型微諧振器性能，并基于表面納米級軸向光子學(xué)(SNAP)平臺建立理論模型支撐研究發(fā)現(xiàn)。其中關(guān)鍵突破是揭示了范德華力（中性分子間吸引力）在亞毫米區(qū)域維持光纖直接接觸并促成諧振器形成的作用機(jī)制。

Sumetsky教授補充道："該系統(tǒng)完美適配微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)集成，僅需極小驅(qū)動力即可實現(xiàn)FSR微諧振器調(diào)諧。這項創(chuàng)新通過在芯片級器件中實現(xiàn)精密光譜控制，為光子學(xué)、傳感和量子信息技術(shù)領(lǐng)域帶來全新可能。"

相關(guān)鏈接：https://dx.doi.org/10.1364/OPTICA.565224