Name: מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-08-05T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 18 s
Description: למד לייצר מסרקי תדרים אופטיים באמצעות מהודי לחישות-גלריה אולטרה-איכותיים למערכות מיקרוגל פוטוניקה. השיטה כוללת ליטוש גבישים לחספוס תת-ננומטרי, יצירת סיבים מחודדים וקישור אור לייזר לזירוז אפקטים לא לינאריים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

YCK מכיר בתמיכה כספית ממועצת המחקר האירופית באמצעות NextPhase הפרויקט (ERC STG 278,616). מחברים גם מכירים תמיכה מהמרכז הלאומי d&#39;אטיודים Spatiales (CNES, צרפת) דרך SHYRO הפרויקט (הפעולה R &amp; T R-S10/LN-0001-004/DA: 10,076,201), מANR פרויקט אורה (BLAN 031,202), ו מאזור דה Franche-Comte, צרפת.

הפרוטוקול מורכב ב 5 שלבים עיקריים: בחלק הראשון אחד, התלחשויות, גלריה במצב המהוד הוא עשה. כדי לשלוט על התקדמות הליטוש של המהוד, מדידות מצב משטח מתבצעות. בשלב השלישי, אנו לפברק כלי שישיק אור במהוד. ברגע ששני הכלים העיקריים האלה מיוצרים, אנחנו משתמשים בם כדי להמחיש תהודות גבוהה Q אופטיים. לבסוף, בעזרת קרן לייזר קלט הספק גבוהה, המהוד מתנהג בצורה לינארית וקר מסרקים מיוצרים. 1. ליטוש מהוד בשלב זה, חלון אופטי גבישי מהוד (MGF 2 או 2 קפה, זמין מקמעונאים רכיב אופטיים) הוא צורה ומלוטשת. הליך ליטוש זה ממיר אותם לתהודת WGM באיכות גבוהה. מגדל הליטוש המותאם אישית מוצג בתכנית 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דבק החלון האופטי בגבישיםמקל שיכול להיות מוחזק על ידי ציר מנוע נושאות האוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל מדריך מתכתי בצורת V עם רקמת תמיכת הליטוש המתאימה, ושופך 10 אבקות שוחקות מיקרומטר (תחמוצת אלומיניום, יהלומים, או סיליקון קרביד) מעורבבות עם מים. לפנות למדריך זה הדיסק מסתובב (כ 5,000 סל&quot;ד, לחץ גרם 20) ולהתחיל חיקית אותו. תלוי בחומר ואת מהירות ספינינג, תהליך זה יכול להימשך בין שעה 2 (לקפה) 2 עד 4 שעות (לMGF 2). צעד זה ייתן לי ליטוש הצורה דו הקמורה שלה למהוד. בסופו של שלב זה הדיסק צריך להיות בצורה שהוצגה בתכנית 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השלב הבא נקרא בדרך כלל &quot;השחזה וליטוש&quot; הליך 24. זה בדרך כלל מורכב בחוזר על השלב הקודם עם חלקיקים שוחקים של גודל 10 מיקרומטר, 3 מיקרומטר, 1 מיקרומטר, 250 ננומטר, ולבסוף 100 ננומטר. רקמת התמיכה צריכה להיות מותאמת לכל גודל חלקיקים, להיות פחות נוקשה לגרגרים קטנים יותר. כדי למנוע סריטותוניתן לבצעו פסים, תרגום אופקי של המדריך. בכל שלב של טחינה רצופה וליטוש, המצב של המשטח צריך להיות שיפור. </li></ol> 2. שליטה על המדינה של פני השטח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקרה ויזואלית תחת מיקרוסקופ אופטי היא הצעד הראשון לשליטת מדינת פני השטח: הדיסק הוא אטום לאור בשלבים הראשונים, אולם לאחר ליטוש חלקיק 1 מיקרומטר מוצלח, הדיסק הופך להיות שקוף וצדדיה לשקף את האור: כך מכונה ליטוש אופטי כבר הגיע וגורם האיכות של המהוד צריך להיות ב05-10 אוקטובר טווח 6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי ללטש את קטן יותר, העין אינה מסוגלת להעריך את מצבו של השטח, אפילו באמצעות מיקרוסקופ רגיל. בשלב זה, יש צורך במדידת interferometric של מדינת פני השטח. השתמש במיקרוסקופ מצויד בעדשה אובייקטיבית אינטרפרומטר Mirau ועם מקור אור לבן. התמונה של המהוד מפריעה wiה מישור התייחסות, ובכך חושף ידי שלב אור לבן הסטת כלי עיבוד פני השטח באופן עצמאי גובה בכל נקודה עם רזולוציה של שבריר של אורך הגל, כלומר כמה ננומטרים. מדידה זו יכולה לשמש גם כדי להעריך את העקמומיות של הדיסק 25. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על ידי שינוי האורך בין המדגם והאובייקטיבי, לקבוע את השלב האופטי של השתקפות המהוד ולחשב את וריאציות הגובה של פני השטח. זה יכול להיות תודה אוטומטית למחשב ייעודי, ומפה של פני שטח הגובה נוצרה, המאפשרת קביעת החספוס של המדגם. לפקח על חספוס פני השטח כפי שמוסבר באיור 1, ולהפסיק את הליך השחזת ליטוש כאשר שולי ההפרעה הם קלים ביותר שניתן. </li></ol> 3. ציור פיד לבני זוג אור במהוד, יש צורך בסיב אופטי קטן מאוד: קוטרו צריך להיות בסביבות 3 מיקרומטר(כ 20 פעמים יותר מאשר שיער אדם). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רצועת סיבים סטנדרטי במצב יחיד סיליקה (SMF) את הפלסטיק שלה וציפוי פולימר באורך 5 ס&quot;מ בערך. למטרות ניטור, הסיבים צריכים להיות מחוברים למקור לייזר בקלט שלה, וphotodiode בתפוקה שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את כל גודלו של הסעיף ללא ציפוי של הסיבים לשני מנועים מבוקרים מחשב ברזולוציה גבוהה. באמצעות ממשק המחשב של מנועים, להגדיר להם לנוע בתנועה מואצת כל הזמן, כך שכל צד של הסיבים יהיה נקרע לגזרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים את הסיבים ללא ציפוי בין שתי נקודות הקיבוע עם מנורת מבער כ 1 דקות לפני תחילת המתיחות. הלהבה צריכה להיות עדינה כדי לא לפוצץ להתחדד משם ברגע שהוא הוא קטן מאוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל את תנועת מנועים, ובכך, המתיחה של הסיבים. ברגע שהוא התחיל את הציור, אפשר לפקח על השידור של להתחדד באמצעות מקור לייזר וphotodiode: דפוסי התערבות יהיותופיע במהלך התהליך, תדירותם תגדל, ולבסוף, הם ייעלמו לקוטר המותניים ליד 1 מיקרומטר. בשלב זה, את המנוע ואת הלהבה יש להפסיק בו זמנית. </li></ol> 4. צימוד אור במהוד WGM בשלב זה, להתחדד משמש לבני זוג אור במהוד ולקיים את eigenmodes גבוהה שאלות של החלל, אשר מיוצגים באיור 2. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את המהוד בשלב תרגום Piezo מבוקר 3 צירים. להתקרב אליו כדי להתחדד סיבים במרחק של פחות מ 1 מיקרומטר. המיקום היחסי של הסיבים להתחדד והמהוד מנוטר, הודות למיקרוסקופ, ומראה משמש לשליטה על המיקום האנכי וזווית הטיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את להתחדד הסיבים לדיודת לייזר גלוי: המהוד צריך להיות מואר כאשר הצימוד הוא יעיל, כפי שמוצג באיור 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחבר לסיבים להתחדדלייזר מצב חופשי הופ עם linewidth צרה (צרה יותר מlinewidth של התהודה) בקצה אחד, וphotodiode המחובר לאוסצילוסקופ בצד השני. תגובת העברת המהוד ניתן להשיג על ידי סריקה באורך גל הקלט. להעריך את גורם האיכות של המהוד באמצעות ספקטרום השידור הושג, על ידי חישוב היחס בין תדר התהודה של המצבים וlinewidths (כל רוחב בחצי לכל היותר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדידה מדויקת יותר מתבצעת עם הניסוי &quot;חלל טבעת למטה&quot; 26, שבו הגל סוחף מספיק מהיר כדי להשיג הפרעות בין האור המהדהד ריקבון במהוד ואור detuned בכל פעם שלאחר מכן. אפשר לכוונן את המיקום של להתחדד והמהוד להגדיל את צימוד Q-הפקטור ולקבל את הדפוס האופייני מוצג באיור 4. עקומת הכושר קשורה נותנת גורם האיכות של המהוד. </li></ol&gt; 5. יצירת המסרק בשלב האחרון זה, לייזר משאבת הספק גבוה מרגש את ההשפעות קוי במהוד. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס מגבר אופטי בין לייזר מתכונן והמהוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הודות לphotodiode ואוסצילוסקופ, לכוונן את מקור לייזר כך שאורך גל הקלט הוא בסמוך לתהודה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את סיבי הפלט למנתח ספקטרום אופטי ברזולוציה גבוהה ולהגדיל את כוח הקלט תוך detuning גל המשאבה מעט. תדרים חדשים יופיעו בכל צד של שיא המשאבה: זה מסרק תדר אופטי קר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבר בחזרה לphotodiode, אנו יכולים לראות את המכות בין המצבים השונים של הספקטרום שנוצרו. באמצעות מסנן להקה עובר מיקרוגל, אפשר לבודד טהור בתדר אות חשמלי זה עם רעש נמוך מאוד. </li></ol>

<ol><li>Oraevsky, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whispering-gallery+waves%5BTitle%5D)+AND+%22Quantum+Electronics%22%5BJournal%5D)">Whispering-gallery waves.</a> Quantum Electronics. 32, 377-400 (2002).</li>
<li>Matsko, A. B., Ilchenko, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Resonators+With+Whispering-Gallery+Modes-Part+I%3A+Basics%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Sel.+Top.+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">Optical Resonators With Whispering-Gallery Modes-Part I: Basics.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 3-14 (2006).</li>
<li>Ilchenko, V. S., Matsko, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Resonators+With+Whispering-Gallery+Modes-Part+II%3A+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Sel.+Top.+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">Optical Resonators With Whispering-Gallery Modes-Part II: Applications.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 15-32 (2006).</li>
<li>Maker, A. J., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+Silica+Ultra+High+Quality+Factor+Microresonators%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators.</a> J. Vis. Exp. (65), e4164(2012).</li>
<li>Savchenkov, A. A., Matsko, A. B., Ilchenko, V. S., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+resonators+with+ten+million+finesse%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Optical resonators with ten million finesse.</a> Optics Express. 15, 6768-6773 (2007).</li>
<li>Sprenger, B., Schwefel, H. G. L., Lu, Z. H., Svitlov, S., Wang, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CaF2+whispering-gallery-mode-resonator+stabilized-narrow-linewidth+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">CaF2 whispering-gallery-mode-resonator stabilized-narrow-linewidth laser.</a> Optics Letters. 35, 2870-2872 (2010).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Optical+Microcavities%22">Optical Microcavities</a>. Vahala, K. , World Scientific. Singapore. (2004).</li>
<li>Matsko, A. B., Savchenkov, A. A., Yu, N., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whispering-gallery-mode+resonators+as+frequency+references.+I.+Fundamental+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+B%22%5BJournal%5D)">Whispering-gallery-mode resonators as frequency references. I. Fundamental limitations.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 24, 1324-1335 (2007).</li>
<li>Savchenkov, A. A., Matsko, A. B., Ilchenko, V. S., Yu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whispering-gallery+mode+resonators+as+frequency+references.+II.+Stabilization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+B%22%5BJournal%5D)">Whispering-gallery mode resonators as frequency references. II. Stabilization.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 24, 2988-2997 (2007).</li>
<li>Chembo, Y. K., Baumgartel, L. M., Yu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+whispering-gallery+mode+disk+resonators+for+metrological+applications%5BTitle%5D)+AND+%22SPIE+Newsroom%22%5BJournal%5D)">Toward whispering-gallery mode disk resonators for metrological applications.</a> SPIE Newsroom. , (2012).</li>
<li>Armani, D. K., Kippenberg, T. J., Spillane, S. M., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-high-Q+toroid+microcavity+on+a+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultra-high-Q toroid microcavity on a chip.</a> Nature. 421, 925-929 (2003).</li>
<li>Hofer, J., Schliesser, A., Kippenberg, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cavity+optomechanics+with+ultrahigh-Q+crystalline+microresonators%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+A%22%5BJournal%5D)">Cavity optomechanics with ultrahigh-Q crystalline microresonators.</a> Phys. Rev. A. 82, 031804(2010).</li>
<li>Fürst, J. U., Strekalov, D. V., Elser, D., Aiello, A., Andersen, U. L., Marquardt, C. h, Leuchs, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantum+Light+from+a+Whispering-Gallery-Mode+Disk+Resonator%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Quantum Light from a Whispering-Gallery-Mode Disk Resonator.</a> Phys. Rev. Lett. 106, 113901-1-113901-4 (2011).</li>
<li>Del'Haye, P., Schliesser, A., Arcizet, O., Wilken, T., Holzwarth, R., Kippenberg, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+frequency+comb+generation+from+a+monolithic+microresonator%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Optical frequency comb generation from a monolithic microresonator.</a> Nature. 450, 1214-1217 (2007).</li>
<li>Kippenberg, T. J., Holzwarth, R., Diddams, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microresonator-Based+Optical+Frequency+Combs%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Microresonator-Based Optical Frequency Combs.</a> Science. 322, 555-559 (2011).</li>
<li>Spillane, S. M., Kippenberg, T. J., Vahala, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultralow-threshold+Raman+laser+using+a+spherical+dielectric+microcavity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultralow-threshold Raman laser using a spherical dielectric microcavity.</a> Nature. 415, 621-623 (2002).</li>
<li>Liang, W., Ilchenko, V. S., Savchenkov, A. A., Matsko, A. B., Seidel, D., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passively+Mode-Locked+Raman+Laser%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Passively Mode-Locked Raman Laser.</a> Phys. Rev. Lett. 154, 143903-1-143903-4 (2010).</li>
<li>Grudinin, I. S., Matsko, A., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brillouin+lasing+with+a+CaF2+whispering+gallery+mode+resonator%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Brillouin lasing with a CaF2 whispering gallery mode resonator.</a> Phys. Rev. Lett. 102, 043902-1-043902-4 (2009).</li>
<li>Werner, C. S., Beckmann, T., Buse, K., Breunig, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blue-pumped+whispering+gallery+optical+parametric+oscillator%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Blue-pumped whispering gallery optical parametric oscillator.</a> Optics Letters. 37, 4224-4226 (2012).</li>
<li>Knight, J. C., Cheung, G., Jacques, F., Birks, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase-matched+excitation+of+whispering+gallery-mode+resonances+by+a+fiber+taper%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Phase-matched excitation of whispering gallery-mode resonances by a fiber taper.</a> Opt. Lett. 22, 1129-1131 (1997).</li>
<li>Chembo, Y. K., Yu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modal+expansion+approach+to+optical-frequency-comb+generation+with+monolithic+whispering-gallery-mode+resonators%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+A%22%5BJournal%5D)">Modal expansion approach to optical-frequency-comb generation with monolithic whispering-gallery-mode resonators.</a> Phys. Rev. A. 82, 033801-1-033801-18 (2010).</li>
<li>Chembo, Y. K., Strekalov, D. V., Yu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectrum+and+Dynamics+of+Optical+Frequency+Combs+Generated+with+Monolithic+Whispering+Gallery+Mode+Resonators%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Spectrum and Dynamics of Optical Frequency Combs Generated with Monolithic Whispering Gallery Mode Resonators.</a> Phys. Rev. Lett. 104, 103902-1-103902-4 (2010).</li>
<li>Chembo, Y. K., Yu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+generation+of+octave-spanning+optical+frequency+combs+using+monolithic+whispering-gallery-mode+microresonators%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">On the generation of octave-spanning optical frequency combs using monolithic whispering-gallery-mode microresonators.</a> Opt. Lett. 35, 2696-2698 (2010).</li>
<li>Brown, N. J. Optical fabrication. Report MISC 4476 1LLNL. , Lawrence Livermore National Laboratory. (1990).</li>
<li>Strekalov, D. V., Savchenkov, A. A., Matsko, A. B., Yu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+upconversion+of+subterahertz+radiation+in+a+high-Q+whispering+gallery+resonator%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Efficient upconversion of subterahertz radiation in a high-Q whispering gallery resonator.</a> Optics Letters. 34, 713-715 (2009).</li>
<li>Dumeige, Y., Trebaol, S., Ghisa, L., Ngan Nguyen, T. K., Tavernier, H., Feron, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+coupling+regime+of+high-Q+resonators+and+optical+gain+of+highly+selective+amplifiers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+B%22%5BJournal%5D)">Determination of coupling regime of high-Q resonators and optical gain of highly selective amplifiers.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 12, 2073-2080 (2008).</li>
<li>Gorodetsky, M. L., Ilchenko, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+microsphere+resonators%3A+optimal+coupling+to+high-Q+whispering-gallery+modes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+B%22%5BJournal%5D)">Optical microsphere resonators: optimal coupling to high-Q whispering-gallery modes.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 16, 147-154 (1999).</li>
<li>Ilchenko, V. S., Yao, X. S., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pigtailing+the+high-Q+microsphere+cavity%3A+a+simple+fiber+coupler+for+optical+whispering-gallery+modes%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Let%22%5BJournal%5D)">Pigtailing the high-Q microsphere cavity: a simple fiber coupler for optical whispering-gallery modes.</a> Opt. Let. 24, 723-725 (1999).</li>
<li>Del'Haye, P., Arcizet, O., Schliesser, A., Holzwarth, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kippenberg+T.J.+Full+stabilization+of+a+microresonator+frequency+comb%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Let%22%5BJournal%5D)">Kippenberg T.J. Full stabilization of a microresonator frequency comb.</a> Phys. Rev. Let. 101, 053903(2008).</li>
</ol>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

פרוטוקול זה מאפשר לייצר תהודה אופטית גבוהה שאלות, לזוג אור לתוכם ולעורר תופעות לא קוי עבור יישומי מיקרוגל פוטוניקה שונים. הצעד הראשון של טחינה גסה צריך לתת את צורתו למהוד. אחרי שעה של טחינה עם אבקת קרצוף 10 מיקרומטר, צד אחד של שפת המהוד צריך להיות בצורה נוחה (ראה ערכה 2). הצעד הבא יהיה להחליק את פני השטח של המהוד וכאשר מגיעים השלב של אבקת 1 מיקרומטר בקוטר מחוספס, פני השטח שלו צריך להיות ...

מצב תהודה גלריות לוחשת הן בדיסקים או בתחומי רדיוס מיקרו או millimetric 1,2,3,4. ובלבד שהמהוד הוא כמעט בצורה מושלמת (חספוס פני השטח בגודל ננומטר), יכול להיות לכוד אור לייזר על ידי ההתבוננות פנימית מוחלטת בתוך eigenmodes, המכונים בדרך כלל מצבי לחישה-גלריה (WGMs). מגוון ללא הרפאים שלהם (או תדירות intermodal) יכול להשתנות מGHz לTHz בהתאם לרדיוס של המהוד, ואילו גורם איכותם ש יכול להיות גבוהה במיוחד 5, החל מיולי 10 - נובמבר 10. בשל המאפיין הייחודי שלהם לאגור ולהאט את האור, הייתה בשימוש תהודה אופטית WGM לבצע משימות רבות עיבוד אותות אופטיים 3: סינון, הגברה, בזמן עיכוב, וכו &#39;. עם השיפור המתמיד של טכנולוגיות ייצור, גורמי האיכות חסרות התקדים שלהם להפוך אותם מתאימים ליישום גם תובעני יותר בהמטרולוגיה או קוואנטיישומים מבוססי-אום 6-13. בתהודת Q גבוהה במיוחד אלה, נפח הקטן של כליאה, צפיפות פוטון גבוהה, וכל חיים פוטון ארוכים (יחסית לש) לגרום לאינטראקצית אור עניין חזקה מאוד, שעשוי להלהיב את WGMs השונים באמצעות אפקטים קוי שונים, כמו קר, ראמאן, או רילואן למשל 14-19. שימוש בתופעות לא לינאריות בלחש תהודה מצב גלריה הוצעה כשינוי פרדיגמה מבטיח למיקרוגל אולטרה טהור ודור Lightwave. העובדה שנושא זה חוצה כל כך הרבה תחומים של מדע וטכנולוגיה הבסיסיים היא אינדיקציה ברורה של פוטנציאל ההשפעה מאוד החזק שלה במגוון רחב של תחומים. בפרט, טכנולוגיות הנדסת אוירונוטיקה וחלל ותקשורת נמצאות כעת בצורך של מיקרוגל תכליתי ואות Lightwave עם לכידות יוצאות דופן. יש טכנולוגית WGM מספר יתרונות על פני שיטות קיימות פוטנציאליים או אחרות: פשטות רעיונית, higher חוסן, צריכת חשמל קטנה יותר, חיים ארוכים יותר, חסינות להפרעות, נפח קומפקטי מאוד, רבגוניות תדירות, שילוב שבב קל, כמו גם פוטנציאל חזק לשילוב הזרם המרכזי של רכיבים פוטוניים סטנדרטיים עבור שניהם מיקרוגל וטכנולוגיות Lightwave. בהנדסת התעופה והחלל, מתנדים קוורץ הם ​​דומיננטיים גורף כמקורות מיקרוגל מפתח עבור שני מערכות ניווט (מטוסים, לווינים, חלליות, וכו &#39;) ומערכות גילוי (מכ&quot;מים, חיישנים וכו&#39;). עם זאת, הוא הכיר פה אחד היום כי ביצועי יציבות תדר של מתנדים קוורץ הוא להגיע לקומה שלו, ולא ישפר באופן משמעותי יותר. לאורך אותו הקו, התדירות צדדיות שלהם מוגבל וכמעט לא לאפשר לדור מיקרוגל אולטרה יציב מעבר ל40 GHz. מתנדים פוטוניים מיקרוגל צפויים להתגבר על המגבלות האלה. מצד השני, בתקשורת הנדסה, מיקרוגל פוטוןמתנדים IC צפויים גם להיות מרכיבים מרכזיים ברשתות תקשורת אופטיות שבו הם יבצעו את המרת Lightwave / מיקרוגל עם יעילות חסרת תקדים. הם גם בקנה אחד עם המגמה המתמשכת של רכיבים אופטיים קומפקטיים מלאים בLightwave טכנולוגיה, המאפשרת עיבוד מהיר במיוחד [למעלה / למטה המרה, (דה) אפנון, הגברה, ריבוב, ערבוב, וכו &#39;] ללא הצורך לתמרן מסיביים (ואז, לאט) אלקטרונים. זה רעיון של מעגלים פוטוניים הקומפקטיים שבו פוטונים פוטונים לשלוט באמצעות תקשורת קוי מטרה לעקוף את צוואר הבקבוק שמקורו מרוחב פס כמעט בלתי מוגבל לעומת אופטי מהירות עיבוד אופטו המוגבלת. מערכות תקשורת אופטיות גם הן מאוד תובעניות למיקרוגלי רעש מופע נמוכים במיוחד על מנת לספק את שניהם clocking (רעש מופע נמוך הוא שווה ערך לזמן ריצוד נמוך) ורוחב פס (-שיעורים קצת להגדיל באופן יחסי לתדר השעון) דרישות. למעשה, במהירות גבוהה communרשתות ication, מתנדים אולטרה יציבים כאלה הפניות יסוד לכמה מטרות (מתנד המקומי ללמעלה / למטה המרת תדר, סנכרון לרשת, סינתזת מנשא, וכו &#39;). תופעות לא לינאריות בתהודת WGM גם לפתוח אופקים חדשים של מחקר ליישומים אחרים, כגון לייזרי ראמאן ורילואן. באופן כללי יותר, תופעות אלה ניתן למזג בתוך נקודת המבט הרחבה יותר של תופעות לא לינאריות בחללים ובגלבו אופטיים, ואת זה הוא הפרדיגמה פורה עבור גבישים או סיליקון פוטוניקס. הכליאה החזקה ואורך החיים ארוכים מאוד של פוטונים לתוך WGMs דמוי טורוס מציעים גם בדיקת ספסל מצוינת לחקור סוגיות יסוד בחומר מעובה ופיסיקה הקוונטית. המירוץ לדיוק אי פעם עלה באותות אלקטרומגנטיים תורם גם כדי לענות על שאלות מובהקות בפיסיקה, הקשורים לתורת יחסות (מבחנים לinvariance ורנץ), או מדידה של קבועים פיסיקליים בסיסייםND הווריאציה האפשרית שלהם עם זמן. במאמר זה, את השלבים השונים הנדרשים לקבלת לחישה-גלריה-mode (WGM) תהודה אופטית גבישיים מתוארים ואפיונם הוא הסביר. הציג גם הוא את הפרוטוקול כדי לקבל סיבים מחודדים באיכות הגבוהה נחוצים לזוג אור לייזר לתהודה אלה. לבסוף, יישום דגל של תהודה הללו בתחום המיקרוגל Photonics, דור מיקרוגל כלומר אולטרה יציב באמצעות מסרקים קר, הוא הוצג ונדון. בחלקו הראשון, אנחנו פירוט הפרוטוקול אחריו כדי להשיג תהודה גבוהה במיוחד Q WGM. השיטה שלנו מסתמכת על לטחון וללטש את הגישה, שהוא מזכיר לטכניקות הסטנדרטיות המשמשות כדי למרק רכיבים אופטיים, כגון עדשות או מראות טלסקופ. החלק השני מוקדש לאפיון של חספוס פני השטח. אנו משתמשים בprofilometer interferometric אור ללא מגע לבן למדוד את משטח Roughness שמוביל אל פני השטח הפסדים המושרה פיזור ובכך להקטין את ביצועי הגורם ש. צעד זה הוא מבחן ניסיון חשוב להעריך את איכות הליטוש. החלק השלישי עוסק בייצור סיבי סיליקה מחודדים בקוטר בטווח מיקרומטר על מנת להשיק אור במהוד. כדי להגיע לקטרים ​​קטנים כאלה, נאמץ את הטכניקה &quot;להבת צחצוח&quot;, בו זמנית באמצעות מנועים מבוקרים מחשב כדי לפרק את הסיבים, ומבער כדי לחמם את אזור הסיבים להיות מחודד 20. בחלק הרביעי, המהוד והסיבים מחודדים הם התקרבו זה לזה כדי להמחיש את אות התהודה של מצבי הגלריה לוחשים באמצעות לייזר באורך גל לסריקת. אנחנו מראים בסעיף החמישי איך, על ידי הגדלת כוח האופטי במהוד, אנחנו מצליחות לעורר תופעות קוי עד שאנו רואים את היווצרות קר אופטי תדירות המסרקים, עם ספקטרום עשוי מקווי ספקטרום מרחקים שווים. כמו דוארmphasized לעיל, אלה יש ספקטרום מסרק קר מאפייני יוצאי דופן שמתאימים לכמה יישומים בטכנולוגית המדע ו21-23. אנו נשקול את אחד היישומים הבולטים ביותר של תהודה WGM על ידי הוכחת אות רב גל אופטי שintermodal תדר מיקרוגל אולטרה יציב.

<table><tbody><tr><td>מנועי צעד 50 מ"מ קורס</td><td>Thorlabs</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3 צירים ננו-שלב</td><td>Physik Instrumente</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TUNICS מקור לייזר מתכוונן</td><td>Yenista</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מנתח ספקטרום אופטי APEX</td><td>APEX טכנולוגיות</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

מיקרוגל photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

מערכות מיקרוגל פוטוניקה להסתמך ביסודו על האינטראקציה בין מיקרוגל ואותות אופטיים. מערכות אלו מבטיחות מאוד לתחומים שונים של טכנולוגיה ומדע יישומי, כגון תעופה וחלל ותקשורת הנדסה, חישה, מטרולוגיה, קוי Photonics, ואופטיקה קוונטית. במאמר זה, אנו מציגים את הטכניקות העיקריות המשמשות במעבדה שלנו לבנות מערכות מיקרוגל פוטוניקה המבוסס על תהודה גלריות מצב Ultra-Q גבוהה בלחש. מפורט ראשון במאמר זה הוא הפרוטוקול לליטוש מהוד, המבוסס על טכניקה לטחון ופולניה קרובה לאלה המשמשים כדי למרק רכיבים אופטיים, כגון עדשות או מראות טלסקופ. ואז, חספוס פני השטח באמצעים profilometer interferometric אור לבן, שהוא פרמטר מרכזי כדי לאפיין את איכות הליטוש. על מנת להפעיל את האור במהוד, נעשה שימוש בסיבי סיליקה מחודדים בקוטר בטווח מיקרומטר. כדי להגיע לקוטר קטן כזהים, נאמץ את הטכניקה &quot;להבת צחצוח&quot;, בו זמנית באמצעות מנועים מבוקרים מחשב כדי לפרק את הסיבים, ומבער כדי לחמם את אזור הסיבים להיות מחודד. המהוד והסיבים מחודדים הם מאוחר יותר התקרבו זה לזה כדי להמחיש את אות התהודה של מצבי הגלריה לוחשים באמצעות לייזר באורך גל לסריקת. על ידי הגדלת כוח האופטי בתופעות מהוד, קוי מופעלים עד להיווצרותו של מסרק תדר אופטי קר הוא ציין עם קשת עשויה מקווי ספקטרום מרחקים שווים. יש ספקטרום מסרק קר אלה מאפייני יוצאי דופן שמתאימים לכמה יישומים בתחומי מדע וטכנולוגיה. אנו רואים ביישום הקשור לסינתזת תדר מיקרוגל אולטרה יציבה ולהדגים את הדור של מסרק קר בתדירות intermodal GHz.

פרוטוקול חמישה צעד זה מאפשר להשיג תהודה WGM עם גורמים באיכות גבוהות מאוד עבור יישומים פוטוניים מיקרוגל. הצעד הראשון שמטרתו לתת לצורה הרצויה מהוד, כפי שהיא מיוצגת בתכנית 2. הקושי העיקרי כאן הוא לייצר דיסק שפה שלו הוא חד מספיק כדי שניתן להגביל אותו בחריפות את הפוטונים הלכודים, מבלי שהוביל לשבריריות מבניות מבחינה מכאנית. מגדל ליטוש זה גם בעל גמישות יוצאת דופן כפי שהוא מאפשר שחיקה דיסקים עם השתנות רח...

את הטכניקות שפותחו במעבדה המותאמות אישית שלנו לבנות מערכות מיקרוגל פוטוניקה המבוססת על תהודה גלריות מצב Ultra-Q גבוהה לחישות מוצגות. הפרוטוקולים להשיג ולאפיין תהודה אלה מפורטים, והסבר של חלק מהיישומים שלהם במיקרוגל Photonics הוא נתון.

מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להפיק מסרקי תדרים אופטיים באמצעות רזונטורי דיסק במוד של גל לוחש (Whispering Gallery mode), עבור יישומים של פוטוניקה של מיקרוגלים. השלב הראשון הוא השחזה והליטוש של שולי הדיסק הגבישי עד שדרגת חספוס פני השטח שלו תהיה נמוכה מ-nanometer. השלב השני הוא מדידת חספוס פני השטח באמצעות מיקרוסקופ אינטרפרומטר AAU.בשלב הבא, סיב אופטי במצב יחיד נמתח תוך חימום באמצעות מבער כדי להשיג סיב עם קונוס בעובי של סדרי גודל של מיקרומטרים. השלב הסופי הוא שימוש בקונוס כדי להצמיד אור לייזר אל תוך הרזונטור הדיסקי ולהעיר מצב גלריה לוחשת (whispering gallery mode), שבו נתיב האור במסלולו המלא תואם למספר שלם של השתקפויות פנימיות כוללות. לבסוף, הספק השאיבה מוגבר ומצבי גלריה לוחשת נוספים מעוררים באמצעות אי-ליניאריות של קר (Kerr non-linearity).דבר זה מוביל לפולסים קצרים במישור הזמן ולמסרק תדרים במישור התדר. הבדיקה בשימוש בדיסק קריסטלי המלוטש מכנית היא שניתן להשיג איכות פני השטח גבוהה מאוד עם ספיגה פנימית נמוכה. ניתן למדוד במדויק את חלקות הפני השטח באמצעות פרופילומטר אופטי מותאם אישית, ואת מקדם ה-C המתואם באמצעות שיטות חלל כדי להזרים את האור אל תוך מחוללי הדיסק.אנו משתמשים בסיבים מסוג זה שיוצרו במעבדה שלנו. בניגוד לשיטות אחרות, סיבים מסוג זה מספקים את יעילות הצימוד הגבוהה מאוד הדרושה לעירור אפקטים לא-ליניאריים.בהספק משאבה נמוך, אי-הליניאריות של ה-core משרה תדרים חדשים כאשר הספק הלייזר גבוה מספיק, מה שמוביל לעמוד תדרים אופטי. עבור תדרים בעלי קורלציה פאזית, ניתן להפיק גלי מיקרוגלים אמינים, המשמשים ליישומים פוטוניים. השלב הראשון בפרוטוקול זה הוא ייצור רזונטור.התחילו עם חלון אופטי מקריסטל של מגנזיום פלואוריד או סידן פלואוריד. במקרה זה, נעשה שימוש בדיסקה של סידן פלואוריד בקוטר שש מילימטרים. הקריסטל יעובד ויולטש במגדל ליטוש, כגון זה שהוכן במיוחד עבור ניסוי זה.דגימות במגדל ליטוש זה מחוברות למוט המוחזק על ידי דבק מנוע הציר, קצה המוט למרכז החלון האופטי הגבישי, הרכב את המוט במנוע הציר. לאחר מכן, כסה מדריך מתכתי בצורת V עם רפידת תמיכת ליטוש המתאימה לגביש שנעשה בו שימוש. קח תערובת מוכנה של אבקת שחיקה, כגון יהלום או סיליקון קרבייד בגודל חלקיקים של 10 microns ומים, ושפוך אותה על הרפידה שבמדריך.התחילו את סיבוב הגביש במהירות של כ-5,000 RPM והזיזו את המדריך לעבר הגביש המסתובב כדי להתחיל בליטוש תחת לחץ של 20 grams. המשיכו בליטוש עד שהגביש יקבל צורה קמורה, כפי שמוצג בתמונה המופקת במחשב זו. תהליך זה עשוי להימשך בין שעתיים לארבע שעות, בהתאם לחומר.לאחר עיצוב הגביש, השלב הבא הוא השחזה והליטוש נוספים. תוך שימוש בחלקיקי שחור 점점 קטנים יותר המעורבבים עם מים במדריך, התהליך המלא אורך בין ארבע לשמונה שעות. ככל שההשחזה והליטוש מתקדמים, חשוב לקבל משוב על מצב הפני השטח.בתחילה, כאשר הגביש אטום, השתמשו במיקרוסקופ אופטי לבדיקה ויזואלית. הפני השטח צריכים להישאר נקיים מפגמים עם חספוס בסדר גודל של גודל גרגיר השחוק. מאוחר יותר, לאחר ליטוש מוצלח עם חלקיקים של one micron, הגביש הופך לשקוף והפני השטח מגיעים לרמת ליטוש אופטי בשלבים מאוחרים יותר עם שחוקים קטנים יותר; בשלב זה נדרשות מדידות אינטרפרומטריות כדי לאפיין את פני השטח.השתמשו במיקרוסקופ המצויד בעדשת אינטרפרומטר מוראל (morale interferometer objective) כדי לבחון איכותית שינויים בגובה פני השטח באמצעות תבניות ההתאבכות הנצפות בעדשת המוראל. מחצית מהאור הפגוע מופנית אל פני השטח של הדיסק, בעוד שהמחצית השנייה מוחזרת על ידי מראה. האור המוחזר מהדיסק והאור מהמראה יוצרים תבנית התאבכות המשמשת לאפיון פני השטח של הדיסק.תמונה אינטרפרומטרית זו היא של משטח שהוברשה עם אבקה של מיקרון אחד. היא מראה שינויי גובה משמעותיים. תמונה זו היא של משטח שהוברשה עם אבקה של 100 ננומטר.הדבר מעיד על פני שטח חלקים הרבה יותר. לאפיון מפורט יותר, השתמש במדידה מונחית מחשב של שינויי הגובה של פני השטח בשטח קטן. תמונה זו הושלמה בכשעה אחת ומכסה שטח של כ-0.25 square millimeters.יש להמשיך בשיוף ובהברקה עד שנתוני האינטרפרומטריה יעידו כי הפני השטח חלקים ככל האפשר. על מנת להזריק אור אל הדיסקה, יש ליצור היצר (taper) בסיב אופטי.בעת משיכת ההדרה, קוטר הסיב בהדרה מופחת מ-125 microns ל-one micron. אופני סדר גבוה מעוררים בהדרגה ונכנסים זה בזה בהתאבכות. נקודה קריטית הושגה.כאשר אופני סדר גבוה אלו נדחקים החוצה, נותר רק אופן מודר אחד מונחה, וניתן להשתמש בשדה הנעלם שלו כדי לצמד אור אל תוך הדיסק ליצירת הסיב האופטי לצימוד לרזונטור. התחל עם כמיטר אחד של סיב סיליקה במוד יחיד. בצע חיבור (Splice) של הסיב החשוף למחברי FC מכל צד.הסר כחמישה סנטימטרים מהציפוי הפלסטי והפולימרי מהחלק המרכזי של סיב סיליקה במצב יחיד (single mode). לאחר מכן, חבר קצה אחד של הסיב למקור לייזר בקרבה לאינפרא-אדום בפליטה רציפה (continuous wave), ואת הקצה השני לפוטודיודה. הגדרה זו מאפשרת ניטור של הסיב.בשלב הבא, קבעו חלק מצופה משני צידי האזור שהוסר מהסיב למנוע ברזולוציה גבוהה הנשלט במחשב. המנועים צריכים להיות נשלטים במחשב ומוגדרים למתוח את הקצוות בכיוונים מנוגדים בתאוצה קבועה. כעת, חממו את החלק הבלתי מצופה של הסיב באמצעות מבער למשך כדקה אחת.הלהבות צריכות להיות עדינות כדי למנוע נזק לטייפר (taper) המתגבש. לאחר דקה אחת, תוך המשך הפעלת הלהבה, השתמש בממשק המחשב של המנועים כדי להתחיל להניע כל אחד מהם בתאוצה קבועה של כ-five microns per square. שנית, ברגע שהמתיחה התחילה, נטר את התמסורת של הטייפר באמצעות מקור הלייזר והפוטודיודה.תבניות הפרעה של IOD יופיעו במהלך התהליך, תדירותן תעלה, ואז הן ייעלמו כאשר קוטר המותני יהיה קרוב למיקרון אחד. בנקודה זו, הפסיק מיד הן את תנועת המנוע והן את הלהבה כדי להצמיד אור לרזונטור ולמדוד את אגני המודים (agan modes) של החלל. יש לקרב את הרזונטור ואת הסיב המצר (fiber taper) זה לזה תחת מיקרוסקופ.קבעו את הרזונטור על במה למיקום מדויק (translation stage) בעלת שלושה צירים הנשלטת על ידי PAO, בסמיכות לסיב האופטי המצומצם (fiber taper), תוך שימוש במיקרוסקופ לניטור המיקום היחסי של הרזונטור ושל ה-fiber taper. העבירו את הרזונטור למרחק של פחות ממיקרון אחד מה-taper. השתמשו במראה כדי לסייע במיקום האנכי ובזווית ההטיה לבדיקת הצימוד (coupling) בין הסיב לרזונטור.חבר את הסיב המחוטט לדיודה של לייזר נראה. כאשר הצימוד יעיל, המהודד אמור להיות מואר. לאחר השגת צימוד יעיל, החלף את דיודת הלייזר הנראה בלייזר ללא קפיצות מצב (mode hop free), שרוחב הקרינה שלו צר יותר מרוחב התהודה.יש לחבר את הקצה השני של הסיב המצומצם (taper) לפוטודיודה המחוברת לאוסצילוסקופ. כאשר אור נמצא בתוך החלל, עוצמתו פוחתת באופן מעריכי עם הזמן. זמן הדעיכה האופייני נקרא זמן חיי הפוטון.מדד חשוב של קיבולת אגירת האנרגיה של המהודק הוא מקדם האיכות, המוגדר כמכפלה של זמן חיי הפוטון והתדר הזוויתי של הפוטון. מדידה מדויקת של מקדם האיכות יכולה להתבצע באמצעות ניסוי cavity ring down. סרקו את לייזר הקלט דרך אורכי גל במהירות מספיקה כדי לגרום להפרעה בין האור המהודק הדועך בתא לבין אור שאינו מכוון (de-tuned) מרגע זמן מאוחר יותר.לאחר מכן, כווננו בדייקנות את מיקומי הרזונטור והטייפר (taper) כדי למקסם את מקדם האיכות של הצימוד. בעזרת עקומת האוסצילוסקופ כמדריך, ניתן למצוא את מקדם האיכות על ידי התאמה (fitting) של העקומה שנמדדה. ניתן לצפות באפקטים לא-ליניאריים על ידי הכנסת מגבר אופטי בין הלייזר הכוון לרזונטור.תוך שימוש בעקבה של האוסצילוסקופ מדיוד הפוטודיודה לצורך משוב, כוון את הלייזר לאורך גל כניסה קרוב לתהודה. בשלב זה, חבר את סיב המוצא למנתח ספקטרום אופטי בעל רזולוציה גבוהה. הגבר את הספק הכניסה של הלייזר תוך כדי סטייה קלה באורך הגל של המשאבה.תדרים חדשים יופיעו בכל צד של שיא המשאבה. זהו מסרק תדרי אופטי. בגרף זה של נבליות מול זמן, העקבה בכחול התקבלה באמצעות טכניקת cavity ring down על רזונטור מסוג whispering gallery mode שיוצר מסידום פלואוריד.בשימוש בשיטות של פרוטוקול זה, העקומה האדומה היא העקומה המותאמת ממנה ניתן לקבוע מקדם איכות (quality factor) אינטרינזי של 1.5 times 10 to the ninth. נתונים אלו מראים את מסרק התדרים האופטי המדויק שהתקבל עבור רזונטור במצב גלריה לוחשת (whispering gallery mode). התדר המרכזי הוא זה של לייזר הקלט, כ-193.3 terahertz.הקווים הספקטרליים האחרים נוצרים כתוצאה מאינטראקציות לא-ליניאריות במתהודד. התדר בין כל קו ספקטרלי הוא six gigahertz, התואם לטווח הספקטרלי החופשי (free spectral range) של המתהודד. לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה בנוגע לאופן הייצור של מהודדי whispering gallery mode בעלי HighQ גבוה במיוחד, כיצד להצמיד אותם לפנייה של לייזר באמצעות סיב מוצר (tapered fiber), וכיצד להפיק מסרק תדרים אופטי.שיטות אלו מאפשרות לחקור את האינטראקציות הבסיסיות בין אור לחומר המושרות על ידי שדות לייזר מוגבלים בחוזקה במדיות לא-ליניאריות, ובכך מאפשרות בחינה של מגוון רחב של יישומים טכנולוגיים. אין לשכוח לנקוט באמצעי זהירות כגון מסכות, דבקים ומשקפי מגן לייזר מאושרים בעת ביצוע הליך זה.

microwave-photonics-systems-based-on-whispering-gallery-mode

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנו מתארים את השימוש בטכניקת לייזר פחמן דו חמצני reflow לייצר חללים סיליקה התהודה, כולל חופשית עומד microspheres ועל שבב microtoroids. שיטת reflow מסיר פגמים על פני השטח, מה שמאפשר חיים ארוכים פוטון בתוך המכשירים. המכשירים וכתוצאה מכך יש אולטרה גורמים באיכות גבוהה, מה שמאפשר יישומים החל התקשורת כדי biodetection.

ייצור של אולטרה סיליקה Microresonators באיכות גבוהה פקטור

חיישן מייקרו רגישות גבוהה פוטוניים פותח לגילוי שדה חשמלי. החיישן מנצל את המצבים האופטיים של מרחב דיאלקטרי. שינויים בשדה החשמלי החיצוני מטריד את מורפולוגיה הכדור שהובילה לשינויים במצבים האופטיים שלה. עוצמת השדה החשמלית שנמדדה על ידי ניטור אופטיים המשמרות האלה.

פיתוח של חיישני Whispering גלרית Mode פולימריים מייקר אופטי שדה חשמליים

שימוש בגלבו פוטוניים גביש להאט את האור וחללי האומצה באופן נרחב על ידי קהילת פוטוניקה ביישומים רבים שונים. לכן ייצור ואפיון של התקנים אלה הם עניין רב. מאמר זה מתאר טכניקת הייצור שלנו ושתי שיטות אפיון אופטיות, דהיינו: פיזור interferometric (גלבו) ותהודה (עששת).

ייצור ואפיון של מנחי גלים פוטוניים Crystal להאט את האור וחללים

חיישני microcavity פלורסנט ליבות להעסיק גבוה ציפוי מדד קוונטים-dot בערוץ של סיליקה microcapillaries. שינויים במקדם השביר של נוזלים נשאבים לתוך סיבת ערוץ נימי המשמרות בספקטרום פלואורסצנטי microcavity שניתן להשתמש בו כדי לנתח את מדיום הערוץ.

סינתזה והפעלה של microcavities פלורסנט ליבות לחישת Refractometric

טכניקת התייחסות אינטרפרומטר, שנועד להסיר רעש להתעצבן לייזר רצוי לnanodetection, הוא מנוצל לחיטוט microcavity גורם איכות גבוהה במיוחד. הוראות להרכבה, התקנה, ורכישת נתונים מסופקות, לצד תהליך המדידה לציון גורם איכות החלל.

יישום של אינטרפרומטר הפניה לNanodetection

עירורים אופטו-מכניים פרמטריים הודגמו לאחרונה בניסוי בתהודה אופטומכנית מיקרופלואידית באמצעות לחץ קרינה אופטי ופיזור ברילואין מגורה. מאמר זה מתאר את הייצור של מהודים מיקרופלואידיים אלה יחד עם מתודולוגיות ליצירה ואימות של תנודות אופטומכניות.

ייצור ובדיקה של מתנדים optomechanical Microfluidic

מבנים מסודרים להציע מנגנונים חדשים לגיבוש bandgaps פוטוניים וחופש חסר תקדים בעיצובים פונקציונליים-פגם. כדי לעקוף את האתגרים חישובית של מערכות לא מסודרות, אנו בונים דגימות מקרוסקופית המודולרי של הסוג החדש של חומרי PBG ולהשתמש מיקרוגלים לאפיין תכונות פוטוניים קנה המידה בלתי משתנה שלהם, באופן קל ולא יקר.

שימוש במיקרוגל ודוגמאות מקרוסקופית של דיאלקטרי מוצקים לחקר מאפיינים פוטוניים של הפרעות חומרי bandgap פוטוניים

הדור יעיל של תופעות לא לינאריות הקשורים הרגישות שאינו ליניארי אופטי מסדר שלישי Χ (3) אינטראקציות microspheres סיליקה התהודה פי שלוש מוצגת במאמר זה. האינטראקציות כאן המדווחות הן: מאולץ פיזור ראמאן (SRS), וארבעה תהליכי ערבוב גל כוללים מאולץ אנטי סטוקס פיזור ראמאן (SARS).

המאולץ סטוקס Antistokes פיזור ראמאן ב Microspherical Whispering גלרית מצב מההודים

טכניקת מוליכות מיקרוגל שנפתרה בזמן לחקירת דינמיקת רקומבינציה ישירה ומתווכת מלכודת וקביעת ניידות נשא של מוליכים-למחצה של סרט דק מוצגת כאן.

Dynamics רקומבינציה ב חומרים פוטו סרט דק באמצעות מוליכות מיקרוגל זמן נפתרה

פרוטוקולים לסינתזה של microspheres מפולימרים, מניפולציה של microspheres, ומדידות photoluminesencence מיקרו מוצגים.

ייצור של פולימרים microspheres עבור מהוד אופטי ויישומי לייזר

למד לייצר מסרקי תדרים אופטיים באמצעות מהודי לחישות-גלריה אולטרה-איכותיים למערכות מיקרוגל פוטוניקה. השיטה כוללת ליטוש גבישים לחספוס תת-ננומטרי, יצירת סיבים מחודדים וקישור אור לייזר לזירוז אפקטים לא לינאריים.

מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

גלה סרטונים נוספים