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氟化镁微瓶腔光频梳光谱分析及优化
1
作者
郭状
欧阳峰
+5 位作者
卢志舟
王梦宇
谭庆贵
谢成峰
魏斌
何兴道
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期107-115,共9页
氟化镁微腔光频梳具有体积小、功耗低、光谱覆盖范围广、色散可调控的优势,在光通信、中红外光谱等领域有着潜在应用前景.本文研究了氟化镁回音壁模式微瓶腔平台产生的光频梳光谱特性.为了优化氟化镁微瓶腔光频梳的光谱分布,利用有限元...
氟化镁微腔光频梳具有体积小、功耗低、光谱覆盖范围广、色散可调控的优势,在光通信、中红外光谱等领域有着潜在应用前景.本文研究了氟化镁回音壁模式微瓶腔平台产生的光频梳光谱特性.为了优化氟化镁微瓶腔光频梳的光谱分布,利用有限元法迭代求解了瓶腔结构在不同曲率和轴向模式下的二阶色散及高阶色散,通过分步傅里叶法求解非线性薛定谔方程仿真了不同轴向模式激励下的光频梳光谱演变过程.结果表明,在最佳曲率半径下通过低阶轴向模式激励可以实现宽带范围的近零反常色散调谐,而高阶轴向模式将导致微瓶腔呈现弱正常色散.在低阶轴向模式下较弱的反常色散使光频梳的带宽得到展宽,证明了三阶色散和负的四阶色散可以展宽克尔孤子光频梳;在高阶轴向模式下弱正常色散抑制了克尔光频梳的产生,拉曼光频梳占主导地位.在适宜的泵浦条件下通过调控微瓶腔的轴向模式可以实现克尔孤子光频梳和拉曼光频梳的选择性激发.本文工作的开展将为氟化镁微腔色散设计及宽带克尔孤子光频梳、拉曼光频梳实验调控提供指导意义.
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关键词
光学
微
腔
微瓶腔
轴向模式
色散
光频梳
下载PDF
职称材料
扁长型微瓶腔中的回音壁模式选择及Fano谐振
被引量:
3
2
作者
王梦宇
孟令俊
+6 位作者
杨煜
钟汇凯
吴涛
刘彬
张磊
伏燕军
王克逸
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第23期108-117,共10页
微瓶腔在腔动力学、非线性光学、高灵敏度传感和微型激光器等领域具有非常大的应用潜力.首先,从亥姆霍兹方程出发,详细研究了微瓶腔中的模式场分布理论.利用电弧放电加工方法,制备了扁长型微瓶腔.其次,采用光纤锥波导耦合方式有效激发...
微瓶腔在腔动力学、非线性光学、高灵敏度传感和微型激光器等领域具有非常大的应用潜力.首先,从亥姆霍兹方程出发,详细研究了微瓶腔中的模式场分布理论.利用电弧放电加工方法,制备了扁长型微瓶腔.其次,采用光纤锥波导耦合方式有效激发了微瓶腔中的径向模式和轴向模式,并且通过调节微瓶腔与波导的耦合间隙,实现了对微瓶腔的欠耦合、临界耦合和过耦合三种耦合状态控制.实验中,光谱中回音壁模式得到很好的模式定位和识别,最大品质因子Q值达到1.78×10^8.通过采用接触式耦合来增强调谐的稳定性,控制不同的耦合位置实现了谐振模式选择性激发,得到了稳定并且干净的谐振光谱.最后,通过选择光纤锥波导直径观察到了Fano谐振效应.所展示的结果对增强微腔传感、非线性光学和腔动力学等应用有重要意义.
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关键词
光学
微
腔
微瓶腔
回音壁模式
模式选择
Fano
谐振
下载PDF
职称材料
空心微瓶腔回音壁模式谐振的调谐方法及应变传感特性
3
作者
蔡露
李尚文
+3 位作者
王进
刘俊
相夫程
李忠嘉
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期213-220,共8页
提出了一种双柄空心微瓶腔结构,利用微纳光纤耦合激发出了回音壁模式(WGM)谐振,通过控制轴向拉伸应变,实现了回音壁模式的谐振波长和品质因子Q的调谐,通过非对称拉锥的方式改变微腔结构,增大了双柄微腔结构轴向拉伸对腔长和壁厚的改变量...
提出了一种双柄空心微瓶腔结构,利用微纳光纤耦合激发出了回音壁模式(WGM)谐振,通过控制轴向拉伸应变,实现了回音壁模式的谐振波长和品质因子Q的调谐,通过非对称拉锥的方式改变微腔结构,增大了双柄微腔结构轴向拉伸对腔长和壁厚的改变量,从而使谐振波长的调谐范围达到了0.66 nm。所提结构在激光器、滤波器和传感检测等应用方面具有实际意义。实验中进一步探究了非对称双柄回音壁模式微腔的应变传感特性,结果表明,WGM谐振峰对轴向拉伸应变的灵敏度可达0.795 pm/με,分辨率小于25με,线性度达0.999。由于回音壁模式谐振腔具有极窄的谐振峰,该传感方法能够实现更高的传感分辨率,为高分辨率应变传感提供了新思路。
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关键词
集成光学
回音壁模式
空心
微瓶腔
谐振峰调谐
应变传感
原文传递
题名
氟化镁微瓶腔光频梳光谱分析及优化
1
作者
郭状
欧阳峰
卢志舟
王梦宇
谭庆贵
谢成峰
魏斌
何兴道
机构
南昌航空大学
重庆联合微电子中心
中国空间技术研究院西安分院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期107-115,共9页
基金
国家自然科学基金(批准号:62101230,51865040)
江西省自然科学基金(批准号:20224BAB202006,20232ACB212008,20232BCJ23096,20232BAB212016)
+2 种基金
江西省教育厅基金(批准号:GJJ190508)
重点实验室基金2021-JCJQ-LB-006(批准号:6142411512108)
南昌航空大学研究生创新专项资金(批准号:YC2022-108)资助的课题。
文摘
氟化镁微腔光频梳具有体积小、功耗低、光谱覆盖范围广、色散可调控的优势,在光通信、中红外光谱等领域有着潜在应用前景.本文研究了氟化镁回音壁模式微瓶腔平台产生的光频梳光谱特性.为了优化氟化镁微瓶腔光频梳的光谱分布,利用有限元法迭代求解了瓶腔结构在不同曲率和轴向模式下的二阶色散及高阶色散,通过分步傅里叶法求解非线性薛定谔方程仿真了不同轴向模式激励下的光频梳光谱演变过程.结果表明,在最佳曲率半径下通过低阶轴向模式激励可以实现宽带范围的近零反常色散调谐,而高阶轴向模式将导致微瓶腔呈现弱正常色散.在低阶轴向模式下较弱的反常色散使光频梳的带宽得到展宽,证明了三阶色散和负的四阶色散可以展宽克尔孤子光频梳;在高阶轴向模式下弱正常色散抑制了克尔光频梳的产生,拉曼光频梳占主导地位.在适宜的泵浦条件下通过调控微瓶腔的轴向模式可以实现克尔孤子光频梳和拉曼光频梳的选择性激发.本文工作的开展将为氟化镁微腔色散设计及宽带克尔孤子光频梳、拉曼光频梳实验调控提供指导意义.
关键词
光学
微
腔
微瓶腔
轴向模式
色散
光频梳
Keywords
optical microresonator
microbottle resonator
axial mode
dispersion
optical frequency comb
分类号
O43 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
扁长型微瓶腔中的回音壁模式选择及Fano谐振
被引量:
3
2
作者
王梦宇
孟令俊
杨煜
钟汇凯
吴涛
刘彬
张磊
伏燕军
王克逸
机构
南昌航空大学
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第23期108-117,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:61775209,41871229,61275011)
江西省重点研发计划(批准号:20192BBH80019)资助的课题.
文摘
微瓶腔在腔动力学、非线性光学、高灵敏度传感和微型激光器等领域具有非常大的应用潜力.首先,从亥姆霍兹方程出发,详细研究了微瓶腔中的模式场分布理论.利用电弧放电加工方法,制备了扁长型微瓶腔.其次,采用光纤锥波导耦合方式有效激发了微瓶腔中的径向模式和轴向模式,并且通过调节微瓶腔与波导的耦合间隙,实现了对微瓶腔的欠耦合、临界耦合和过耦合三种耦合状态控制.实验中,光谱中回音壁模式得到很好的模式定位和识别,最大品质因子Q值达到1.78×10^8.通过采用接触式耦合来增强调谐的稳定性,控制不同的耦合位置实现了谐振模式选择性激发,得到了稳定并且干净的谐振光谱.最后,通过选择光纤锥波导直径观察到了Fano谐振效应.所展示的结果对增强微腔传感、非线性光学和腔动力学等应用有重要意义.
关键词
光学
微
腔
微瓶腔
回音壁模式
模式选择
Fano
谐振
Keywords
optical microresonator
microbottle resonator
whispering-gallery modes
mode selection
Fano resonance
分类号
TN25 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
空心微瓶腔回音壁模式谐振的调谐方法及应变传感特性
3
作者
蔡露
李尚文
王进
刘俊
相夫程
李忠嘉
机构
东北大学秦皇岛分校控制工程学院
东北大学信息科学与工程学院
东北大学秦皇岛分校河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期213-220,共8页
基金
国家自然科学基金(61803076)
河北省自然科学基金(F2022501028)
教育部中央高校基本科研业务费(2023GFZD002)。
文摘
提出了一种双柄空心微瓶腔结构,利用微纳光纤耦合激发出了回音壁模式(WGM)谐振,通过控制轴向拉伸应变,实现了回音壁模式的谐振波长和品质因子Q的调谐,通过非对称拉锥的方式改变微腔结构,增大了双柄微腔结构轴向拉伸对腔长和壁厚的改变量,从而使谐振波长的调谐范围达到了0.66 nm。所提结构在激光器、滤波器和传感检测等应用方面具有实际意义。实验中进一步探究了非对称双柄回音壁模式微腔的应变传感特性,结果表明,WGM谐振峰对轴向拉伸应变的灵敏度可达0.795 pm/με,分辨率小于25με,线性度达0.999。由于回音壁模式谐振腔具有极窄的谐振峰,该传感方法能够实现更高的传感分辨率,为高分辨率应变传感提供了新思路。
关键词
集成光学
回音壁模式
空心
微瓶腔
谐振峰调谐
应变传感
Keywords
integrated optics
whispering gallery mode
hollow microbottle
resonance peak tuning
strain sensing
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
氟化镁微瓶腔光频梳光谱分析及优化
郭状
欧阳峰
卢志舟
王梦宇
谭庆贵
谢成峰
魏斌
何兴道
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
扁长型微瓶腔中的回音壁模式选择及Fano谐振
王梦宇
孟令俊
杨煜
钟汇凯
吴涛
刘彬
张磊
伏燕军
王克逸
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
3
空心微瓶腔回音壁模式谐振的调谐方法及应变传感特性
蔡露
李尚文
王进
刘俊
相夫程
李忠嘉
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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