마이크로레소네이터에서 솔리톤 크리스탈의 신속한 반복 속도 변동 측정

최근 몇 년 동안, 소멸 커 솔리톤은 솔리톤 물리학 연구 및 실용적인 응용 분야에서 엄청난 가치에 대한 큰 관심을 끌고있다 새로운 칩 규모의 일관된 광원이되고있다. 소멸 커 솔리톤은 높은 반복 속도를 가지고있다. 따라서 상대 적 매개 변수, 특히 반복 속도 변동을 측정하는 것은 어려운 일입니다.

우리의 작업에서, 우리는 그것을 얻을 수있는 방법을 알아낸다. 한편, 실용적인 응용 프로그램에는 강력한 패키지가 필요합니다. 당사의 프로토콜은 온칩 마이크로 링 공진기 포장, 솔리톤 생성 및 반복 속도 변동 측정을 위한 효과적인 방법을 제공합니다.

먼저 마이크로 링 공진기를 칩 고정장치로 수정합니다. 50나노미터의 해상도를 가진 3개의 선형 단계와 0.003도의 해상도를 가진 3개의 선형 스테이지를 포함하는 6축 커플링 스테이지에서는 8개의 채널 파이버 어레이를 배치합니다. 1, 550 나노미터 레이저를 결합 효율을 실시간으로 모니터링하기 위한 광학 소스로 사용하십시오.

섬유 배열의 위치를 신중하게 조정합니다. 광학 전력 계측기에서 입력 전력 및 출력 전력을 측정합니다. 셋 손실을 최소 값으로 유지, 일반적으로 미만 6 데시벨, 패싯 당 3 개 미만데시벨의 커플링 손실에 해당.

자외선 곡선 접착제를 사용하여 마이크로 링 공진기 및 섬유 배열을 접착하십시오. 접착 면의 측면 가장자리에 접착제를 배치하여 광학 경로에 접착제가 없는지 확인합니다. UV 곡선 접착제를 UV 램프에 150초 동안 노출하고 1시간 이상 섭씨 120도의 챔버에서 굽습니다.

Co agglutinate 10.2 밀리미터 바이 6.05 밀리미터 열 전기 쿨러 칩의 최대 전력 3.9 와트의 기본 플레이트에 표준 14 핀 나비 패키지 실버 접착제를 사용 하 여. 열전 냉각기 칩의 두 개의 전극을 나비 패키지의 두 핀으로 소터. 은 접착제를 사용하여 열 전기 쿨러 칩의 표면에 텅스텐 플레이트를 붙여 넣습니다.

텅스텐 플레이트를 방열판으로 사용하여 열 전기 냉각기와 마이크로 링 공진기 사이의 간격을 채웁니다. erbium 도핑 섬유 앰프를 사용하여 마이크로 빗 생성을 위한 펌프를 강화합니다. 섬유 편광 컨트롤러를 사용하여 펌프의 편광 상태를 제어합니다.

단일 모드 섬유를 사용하여 모든 장치를 연결합니다. 펌프 레이저의 파장을 수정합니다. 1556.3 나노미터에서 외부 상용 열전 냉각기 컨트롤러를 통해 작동 온도를 섭씨 66도 이상으로 수동으로 조정하여 마이크로 링 공진기의 공명을 은 접착제를 사용하여 텅스텐 플레이트의 상단으로 이동하고, 섬유 배열의 피그테일을 버터플라이 패키지의 출력 보드에 수정하여 펌프의 붉은 면으로 고정한다.

광학 스펙트럼 분석기로 출력 광학 스펙트럼을 모니터링합니다. 3기가헤르츠 사진 감지기로 출력 전력 추적을 감지하고 오실로스코프로 기록합니다. erbium 도핑 섬유 증폭기의 출력을 34 데시벨 밀리와트로 설정하거나 30.5 데시벨 밀리와트의 온칩 전력에 반응하여 마이크로 빗 생성을 위한 마이크로 링 공진기에 충분한 전력이 결합되도록 합니다.

66도의 작동 온도에 해당하는 2킬로흐로 저미터를 설정한 다음, 저미터의 설정값을 증가시켜 작동 온도를 서서히 감소시다. 삼각형 전달 전력 추적의 낙하 가장자리에서 솔리톤 결정의 단계가 관찰될 때까지 섬유 편광 컨트롤러에 의해 펌프의 편광을 조정합니다. 광학 스펙트럼 분석기에서 광학 스펙트럼과 같은 손바닥이 관찰되면 작동 온도 감소를 중지하십시오.

이 실험에서 5.6킬로름정도의 저스트미저값이 있었다. 생성된 솔리톤 크리스탈을 튜닝 가능한 밴드 패스 필터에 연결하여 개별 빗 라인을 추출합니다. 튜닝 가능한 밴드 패스 필터의 패스 대역을 0.1 나노미터로 설정합니다.

전체 C 및 L 대역에 중앙 파장을 조정하고 필터 경사를 나노미터당 400데시벨로 설정합니다. 선택한 빗 라인의 몇 가지 비대칭 모의 젠더 간섭계에. acousto-optic 변조기를 사용하여 비대칭 모의 발신자 간섭계의 한 쪽 팔에 광학 주파수를 200 메가헤르츠로 이동시십시오.

다른 팔의 광장은 2킬로미터와 25km의 광섬유 세그먼트에 의해 지연됩니다. 광다이오드를 부착하여 출력 광학 신호를 감지하고 전기 스펙트럼 분석기를 사용하여 전력 스펙트럼 밀도 스펙트럼을 분석합니다. 튜닝 가능한 밴드 패스 필터의 중앙 파장을 조정합니다.

모든 빗 라인의 전력 스펙트럼 밀도를 측정합니다. 동일한 방법을 사용하여, 공석으로 솔리톤 결정의 전력 스펙트럼 밀도 곡선을 측정합니다. 파워 스펙트럼 밀도 곡선의 세 데시벨 대역폭을 기록하고 파이썬 프로그램을 통해 그 에 맞게 입력됩니다.

이 그림은 공진 열이 펌프 를 가로 질러 조정된 동안 전송 파워 트레인을 보여줍니다. 솔리톤 결정의 생성을 나타내는 명백한 전력 단계가 있었다. 27개의 솔리톤이 있는 완벽한 솔리톤 크리스탈과 단일 공석이 있는 솔리톤 크리스탈이 전시되어 있습니다.

2km 및 25km 지연 섬유를 기반으로 하는 완벽한 솔리톤 크리스탈은 평평한 상판을 갖는 전력 스펙트럼 밀도 곡선으로 관찰되었으며, 이는 지연 시간 내의 주파수 변동에 의해 발생하였다. 2km 및 25km 지연 섬유를 기반으로 하는 솔리톤 결정의 전형적인 광 스펙트럼은 파란색으로 플롯된 선형 선이 있는 부분적으로 장착되었습니다. 요약하자면, 온칩 마이크로링 공진기가 나비 셀에 포장되어 열 튜닝 방법이 제안되어 솔리톤 크리스탈을 생성합니다.

마지막으로, 반복속도 변동의 측정을 위해 지연된 자가이테로다인 방법을 사용합니다.