瑞士國家科學基金會資助的研究人員做出了一個基于芯片的小型設備，這種設備可以產(chǎn)生頻率間隔具有梳狀形式的激光信號。他們的這項研究工作可以應用在電信行業(yè)和化學分析上。
在一般情況下，光、水波從它們的來源開始，隨著它們自身的移動距離越遠都會變得伸展并最終會消散。然而，有一種類型的波，當這種波傳播時它會一直維持著其形狀：孤子。
由瑞士國家科學基金會(SNSF)資助的研究人員已經(jīng)成功采用微諧振腔產(chǎn)生光孤子，也就是可以保留形狀的光波。光孤子包含一系列頻率間隔嚴格相等的頻率梳，因為它類似于日常用的梳子的齒之間間距。
為了產(chǎn)生孤子，研究人員在洛桑聯(lián)邦理工學院和位于莫斯科的俄羅斯量子中心已經(jīng)使用微諧振腔。“這些微小的環(huán)狀結(jié)構(gòu)是由很細的氮化硅制成，” 洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)的組長托拜厄斯基彭貝格解釋說。“它們是能夠存儲幾納秒耦合到其中的激光。這一段時間是足以使光在諧振腔中循環(huán)幾千次并聚集，大大增加了光的強度。“微諧振腔和光之間的相互作用變?yōu)榉蔷€性的。這樣通常的連續(xù)光激光，被轉(zhuǎn)換成超短脈沖：孤子。
通過調(diào)整微諧振腔的參數(shù)，EPFL的研究者還設法產(chǎn)生一種所謂的孤子切倫科夫輻射。這就擴大了頻譜：頻率梳就會包含更大數(shù)量的梳齒。這篇發(fā)表在《科學》雜志上的文章，其研究結(jié)果創(chuàng)下這種結(jié)構(gòu)類型的新的記錄。現(xiàn)在，產(chǎn)生的頻率與激光的頻率相比，頻率延伸超過三分之二個倍頻程。
“這些結(jié)果代表了將來對于需要多個頻率相隔很遠的光的應用有了很好的前景” 基彭貝格說。在光通信中，單個激光就可足以產(chǎn)生一系列單獨的頻率，分別攜帶不同的信息?；瘜W光譜學和原子計時也是其潛在的應用領域。 “我們已經(jīng)申請了專利，因為這將會有潛在的進一步的技術發(fā)展，” 基彭貝格說。
頻率梳，是由西奧多漢施和約翰·霍爾團隊發(fā)現(xiàn)的，這也為他們在2005年贏得了諾貝爾物理獎，且一般都采用非常大的激光器產(chǎn)生的。“利用小芯片產(chǎn)生光學頻率梳的這種能力代表了一個有趣的未來發(fā)展，將使它們更加人性化，”托拜厄斯基彭貝格說。
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