阿斯頓大學(xué)研究人員開(kāi)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(qiáng)力約束并增強(qiáng)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(duì)發(fā)現(xiàn)，在兩段光纖交匯處可形成獨(dú)特的光學(xué)微諧振器。這類器件在通信、計(jì)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(shí)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(duì)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(kāi)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象啟發(fā)了本研究，隨后我們對(duì)其光學(xué)特性與可調(diào)諧性展開(kāi)深入探究。光纖旋轉(zhuǎn)零點(diǎn)幾度即可產(chǎn)生微米級(jí)位移，使諧振器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)形變，其光譜與FSR特性達(dá)到皮米級(jí)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(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證新型微諧振器性能，并基于表面納米級(jí)軸向光子學(xué)(SNAP)平臺(tái)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(bǔ)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(dòng)力即可實(shí)現(xiàn)FSR微諧振器調(diào)諧。這項(xiàng)創(chuàng)新通過(guò)在芯片級(jí)器件中實(shí)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(lái)全新可能。"

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