微谐振器(名词解释)是一种小玻璃结构。
光可以在其中循环并增加其强度。
但是由于材料缺陷,一些光将被反射回去,这将干扰其功能。
为了减少不必要的反向散射(名词解释),英国国家物理实验室的研究人员展示了一种抑制反向散射的新技术。
他们发现,该技术可以帮助改善基于微谐振器的各种应用,从诸如无人机测量的传感技术到光纤网络和计算机中的光学信息处理。
研究结果发表在Light:Science& Applications上,标题为“光学微谐振器的反向散射的相干抑制”。
视频:在此视频中,研究人员详细介绍了减少反向散射的研究来源:英国国家物理实验室。
该技术受“降噪耳机”的启发:有源降噪耳机的原理是播放异相声音。
消除不必要的背景噪音。
对于谐振腔中的光学模式,异相光学扰动可以类似地用于抑制反向散射,即,引入异相光以抵消反向反射光。
为了产生异相光,研究人员将尖锐的金属尖端靠近微谐振器的表面放置。
像固有的缺陷一样,尖端的存在也会在耳语的回音腔中引起光的反向散射。
但是,这种扰动与固有散射有重要区别:它可以通过控制尖端的位置来选择反射光的相位。
通过引入此附加散射体,可以减少总的反向散射。
与固有的反向散射相比,破纪录的减少了超过30分贝,换句话说,此方法将反向散射减小到了千分之一。
实验原理是:谐振腔的材料,形状和其他因素会产生固有的反向散射(图2左)。
在实验中,人为地引入了一个角度可控的散射体,以抑制固有散射体的影响(右图2)。
图2使用人工散射体减少反向散射的示意图。
来源:光:科学与应用。
图片翻译:赫克托(作者)。
这种方法可以完全控制微谐振器中有效反向散射的幅度和相位。
在此实验中,研究人员实现了将其减小到可解决的频率分割水平以下一个数量级的目的。
此方法依赖于人造散射体的位置,因此,固有散射体和散射体引起的反向传播场会产生破坏性干扰。
该技术在微谐振器应用中具有巨大的潜力,包括:基于对称性破坏的传感或非互易系统,以及光机械应用,激光陀螺仪和双频梳等。
另外,在集成光子电路中,反向散射可能会对激光源或其他组件的稳定性产生负面影响。
该技术可以优化光纤网络中的光学信息处理和光学计算。
原文标题:“降噪”的光:抑制光的反向散射文章来源:[微信公众号:中国科学院半导体研究所]欢迎大家关注!请指出转载文章的来源。