Nýlega kynntu fræðimenn frá kínverska vísinda- og tækniháskólanum í Guo Guangcan, prófessor Dong Chunhua og samstarfsmaður Zou Changling, sér að leggja til alhliða stýrikerfi fyrir dreifingu örhola, til að ná fram sjálfstæðri rauntímastýringu á miðjutíðni ljósleiðara og endurtekningartíðni. Með því að nota nákvæma mælingu á ljósbylgjulengdinni jókst nákvæmni bylgjulengdarmælinganna upp í kílóhertz (kHz). Niðurstöðurnar voru birtar í Nature Communications.
Örgreiningar með sóliton-tækni byggðum á ljósfræðilegum örholum hafa vakið mikinn áhuga í rannsóknum á sviði nákvæmrar litrófsgreiningar og ljósfræðilegra klukkna. Hins vegar, vegna áhrifa umhverfis- og leysigeislahávaða og annarra ólínulegra áhrifa í örholinu, er stöðugleiki sóliton-örgreiningarinnar mjög takmarkaður, sem verður mikil hindrun í hagnýtri notkun lágljósgreiningarkambins. Í fyrri rannsóknum hafa vísindamenn stöðugað og stjórnað ljóstíðniskambinum með því að stjórna ljósbrotsstuðli efnisins eða rúmfræði örholsins til að ná fram rauntíma endurgjöf, sem olli nánast einsleitum breytingum á öllum ómunarháttum í örholinu á sama tíma, án þess að geta stjórnað tíðni og endurtekningu greidunnar sjálfstætt. Þetta takmarkar mjög notkun lágljósgreiningarkambins í hagnýtum aðstæðum eins og nákvæmri litrófsgreiningu, örbylgjufótónum, ljósfræðilegri sviðsmælingu o.s.frv.
Til að leysa þetta vandamál lagði rannsóknarhópurinn til nýjan eðlisfræðilegan aðferð til að framkvæma sjálfstæða rauntímastjórnun á miðjutíðni og endurtekningartíðni ljósleiðara. Með því að kynna tvær mismunandi aðferðir til að stjórna dreifingu örhola getur hópurinn stjórnað dreifingu mismunandi röð örhola sjálfstætt til að ná fullri stjórn á mismunandi tönnatíðnum ljósleiðara. Þessi dreifingarstýringaraðferð er alhliða fyrir mismunandi samþættar ljósfræðilegar palla eins og kísillnítríð og litíumníóbat, sem hafa verið mikið rannsökuð.
Rannsóknarteymið notaði dæluleyser og hjálparleysi til að stjórna sjálfstætt rúmfræðilegum stillingum mismunandi bylgjulengda örholsins til að ná fram aðlögunarstöðugleika dælutíðni og sjálfstæðri stjórnun á endurtekningartíðni tíðnigembunnar. Byggt á ljósgambinu sýndi rannsóknarteymið fram á hraða, forritanlega stjórnun á handahófskenndum greiðutíðnum og beitti henni til nákvæmrar mælingar á bylgjulengd, sem sýndi fram á bylgjumæli með mælinákvæmni upp á kílóhertz og getu til að mæla margar bylgjulengdir samtímis. Í samanburði við fyrri rannsóknarniðurstöður hefur mælingarnákvæmni rannsóknarteymisins náð þreföldum framförum.
Endurstillanlegu sóliton-örklumparnir sem sýndir eru fram á í þessari rannsóknarniðurstöðu leggja grunninn að því að þróa ódýra, flís-samþætta ljóstíðnistaðla, sem verða notaðir í nákvæmnismælingum, ljósklukku, litrófsgreiningu og samskiptum.
Birtingartími: 26. september 2023