http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 01:47:39 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
據美國物理學家組織網近日報道,美國普渡大學和國家標準與技術研究院(NIST)dekexuejiaxieshouyanzhichuleyikuainengjianglianxujiguangzhuanbianweidaliangchaoduanmaichongdeweihuangaopinshebei,zhekuaishebeixiaoqiaodaonenganzhuangzaiyikuaijisuanjixinpianshang,youwangyingyongyugaojichuanganqi、通訊係統和實驗室設備中。
他們研製出的這塊“微環諧振器”寬約80微米(與人的一根頭發絲差不多),由氮化矽(可與電子設備內廣泛使用的矽材料兼容)構建而成。
普渡大學電子與計算機工程學院的教授安德魯•維尼解釋道,連續波激光器——單dan頻pin激ji光guang器qi是shi一yi種zhong非fei常chang普pu通tong的de激ji光guang器qi,可ke發fa出chu強qiang度du始shi終zhong不bu變bian的de激ji光guang,其qi發fa出chu的de紅hong外wai光guang通tong過guo一yi根gen光guang纖xian進jin入ru芯xin片pian,隨sui後hou被bei波bo導dao引yin導dao入ru該gai微wei環huan設she備bei中zhong,並bing被bei轉zhuan化hua為wei包bao含han多duo種zhong頻pin率lv的de高gao頻pin脈mai衝chong,其qi頻pin率lv範fan圍wei為wei每mei秒miao數shu千qian億yi次ci。這zhe些xie不bu同tong頻pin率lv的de高gao頻pin脈mai衝chong被bei稱cheng為wei“梳狀線”,因為當它們出現在一個圖形中時,就像梳子上的梳齒。
維尼表示,這種微環光梳生成器可與能產生多個頻率和短脈衝的鎖模激光器相媲美,不過,微環設備的優勢在於它非常小巧。
激光在微環內會遇到“非線性交互作用”,產生新頻率的光梳,並可通過另一條光纖從該設備中發射而出。科學家們表示:“duiyuguangshudechanshenglaishuo,zhezhongfeixianxingfeichangguanjian。liyongfeixianxing,womennenghuodeyongyouhenduopinlvdeguangshu,qizhongbaokuoqiyuanguangdepinlv,qiyuzeshiweihuanzhongchanshengdexindepinlv。”
科學家們希望,能通過精確控製得到光梳的頻率,製造出可有效探測有害物質或汙染物的高級光學傳感器、用(yong)於(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)研(yan)究(jiu)的(de)超(chao)靈(ling)敏(min)分(fen)光(guang)鏡(jing)以(yi)及(ji)基(ji)於(yu)光(guang)子(zi)學(xue)的(de)能(neng)傳(chuan)遞(di)大(da)量(liang)信(xin)息(xi)的(de)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong),這(zhe)樣(yang)的(de)光(guang)學(xue)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)能(neng)傳(chuan)遞(di)更(geng)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)信(xin)息(xi),也(ye)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)其(qi)帶(dai)寬(kuan)。另(ling)外(wai),這(zhe)種(zhong)光(guang)梳(shu)技(ji)術(shu)也(ye)可(ke)用(yong)於(yu)新(xin)一(yi)代(dai)高(gao)帶(dai)寬(kuan)電(dian)子(zi)信(xin)號(hao)中(zhong),在(zai)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)和(he)雷(lei)達(da)領(ling)域(yu)找(zhao)到(dao)用(yong)武(wu)之(zhi)地(di)。
盡管此前已有其他科研團隊演示過這種光梳生成技術,但最新研究首次使用“光任意波形技術”對這些頻率進行了處理。維尼是“光任意波形技術”領域的領先者。科學家們能控製每個光譜線(光譜鑷製機或分光計在焦平麵上捕捉到的狹長狀圖形)的波幅和相位,從而了解到存在兩類光梳——“高相幹”和“部分相幹”,為研究這一過程的物理學原理開辟了新方向。
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