Espectrómetro de Vernier que utiliza microcombas de solitón de contrapropagación

Área de la Ciencia:

• Fotónica y ingeniería óptica
• Espectroscopia
• La óptica cuántica

Sus antecedentes:

• La determinación de frecuencias láser de alta resolución es crucial para aplicaciones en detección, espectroscopia y comunicaciones.
• Los métodos convencionales a menudo se basan en sistemas complejos de peine de doble frecuencia.

Objetivo del estudio:

• Demostrar un sistema de microrresonador único para la medición de frecuencias ópticas rápidas y de banda ancha.
• Para lograr una precisión relativa de frecuencia comparable a los sistemas convencionales de doble frecuencia.
• Caracterizar la dinámica de afinación láser y las características espectrales con alta precisión.

Principales métodos:

• Se utilizaron solitones de contrapropagación de doble bloqueo con tasas de repetición ligeramente diferentes.
• Implementó una configuración de espectrómetro de vernier dentro de un solo microrresonador.
• Aplicó el sistema para medir altas velocidades de sintonización láser (hasta 10 THz/s), láseres sintonizados por pasos, espectros multilíneos y líneas de absorción molecular.

Principales resultados:

• Se ha conseguido una medición rápida y de banda ancha de frecuencias ópticas con alta resolución.
• Precisión de frecuencia relativa demostrada comparable a los sistemas de peine de doble frecuencia ya establecidos.
• Caracterizó con éxito el ajuste rápido del láser, los láseres ampliamente sintonizados, los espectros multilíneos y la absorción molecular.

Conclusiones:

• El microrresonador solitón de doble bloqueo ofrece simplificación técnica y capacidades de medición mejoradas para fuentes sintonizadas arbitrariamente.
• Este enfoque allana el camino para los espectrómetros a escala de chip con un rendimiento superior a los dispositivos actuales basados en rejillas de mesa e interferómetros.
• La tecnología es muy prometedora para el avance de la metrología de frecuencia óptica y campos relacionados.