“光学尺”的新设计可以彻底改变时钟，望远镜，电信

时间：2022-04-26 14:25:02 来源：

实验设置在低温冷却激光微管频梳中产生一组稳定频率。环形微谐振器足够小以适合微芯片，在非常低的激光功率下操作，并且由半导体铝镓砷化镓制成。

正如仪表粘贴数百次刻度标记一样，可以使用高精度的距离，称为激光频率梳的设备，其数百个均匀间隔急定的频率，可用于测量光波的颜色精确精度。

足够小以适应芯片，这些梳子的微型版本 - 所以被命名为他们的一组均匀间隔频率类似于梳子的牙齿 - 正在进行新一代原子钟，通过行驶的信号数量大幅增加光纤，以及辨别出微小频率的能力，在星光下暗示在看不见的行星的存在下。由国家标准和技术研究所（NIST）和Santa Barbara（UCSB）的研究人员创建的基于芯片的“微囊带”的最新版本是通过改善和改进和频率测量的进一步提前和频率测量扩展了这些微小设备的功能。

在这些频率微囊件的核心，围绕光学微谐振器，一个环形装置，围绕人发的宽度，其中来自外部激光比赛的光左右，直到它建立高强度。微囊玻璃通常由玻璃或氮化硅制成，通常需要用于外部激光的放大器，这可以使梳状复合物，繁琐且昂贵的生产。

NIST科学家及其UCSB合作者已经证明，从半导体铝镓砷化砷镓产生的小微囊体具有两个必要的性质，使其特别有前途。新的梳子在这种低功率下运行，它们不需要放大器，它们可以被操纵以产生非凡的一组频率 - 准确使用Microchip Comp作为具有非凡精度的频率的敏感工具所需的内容。（该研究是芯片程序中NIST的一部分。）

NIST科学家格雷戈里莫尔表示，新开发的微压技术可以帮助工程师和科学家能够在实验室外进行精密光学频率测量。此外，可以通过类似于已经用于制造微电子的纳米制造技术来大规模生产微滤池。

UCSB的研究人员在检查由砷化铝镓组成的微生物中的早期努力。由这些微生物器制造的频率梳子仅需要百分之一百分之一体的器件。然而，科学家们一直无法证明一个关键的财产 - 即可以从由该半导体制成的微小铿Oner产生的离散的不先导或高度稳定的频率。

NIST团队通过将微谐振器放置在定制的低温设备中来解决问题，该方法允许研究人员在绝对零以上的温度低至4度的温度下探测装置。低温实验揭示了激光产生的热量和微侦测中循环的光之间的相互作用是防止装置产生成功操作所需的高稳定频率的障碍物之间的相互作用。

在低温下，该团队证明它可以达到所谓的孤独的制度 - 其中光的光脉冲从不改变微小器内的形状，频率或速度循环。研究人员在6月份的激光和光子学评论中描述了他们的

作品。在这种孤子的情况下，频率梳的所有牙齿相互相位，因此它们可以用作测量光学钟中采用的频率的标尺，频率合成，或基于激光的距离测量。

虽然一些最近开发的低温系统足够小，但它们可以与实验室外的新微电产一起使用，最终目标是在室温下操作该装置。新发现表明，科学家们要么必须淬火或完全避免过量加热以实现室温操作。

参考：Gregory Moille，Lin Chang，Weiqiang Xie，Ashutosh Rao，西元·鲁，MarceloDavanço，John E. Bowers和Kartik Srinivasan，6月22日，6月22日，激光和光子············德瓦索
10.1002 / lpor.202000022

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