Fabry-Perot barrunbe librea

Duela gutxi, Nature Communications-ek fotonikaren ikerketa lan garrantzitsu bat argitaratu zuen. Florida Erdialdeko Unibertsitateko CREOL College of Optics and Photonics-eko ikerketa-talde batek eta beste erakunde batzuek modu berritzailean proposatu zuten eta esperimentalki erresonantziarik gabeko Fabry-Pérot (FP) barrunbe bat gauzatu zuten.

Argi izpien momentu angeluar orbitala (OAM) manipulatzeko barrunbe barneko fase holografikoko maskara bat erabiliz, azterketak Laguerre-Gauss (LG) moduen ordena mailakatu gabeko eskalatzea lortzen du. Ikuspegi honek, funtsean, erresonatzaile optiko tradizionalen erresonantzia diskretua hausten du, barrunbe optiko berri bat sortuz, barrunbearen luzeraren perturbazioekiko ia immunea dena. Egonkortasun handiko sentsazio optikorako, argi egiturako laserrak eta Hermitiakoak ez diren ikerketetarako bide berriak irekitzen ditu.

1. Ikerketaren aurrekariak eta dauden erronkak Fabry-Pérot (FP) barrunbe erresonante tradizionala oinarrizko gailu bat da laser teknologian, doitasun optikoko sentsazioan, optika kuantikoan eta fotoien detekzioan. Hala ere, berezko mugak eta saihestezinak ditu:

1. Uhin-luzera zehatz batzuetan soilik sortzen ditu erresonantzia-gailurrak, eta ondorioz, banda-zabalera estua da.

2. Oso sentikorra da barrunbearen luzera aldaketekiko; bibrazioak eta tenperatura gorabeherak biek uhin-luzeraren noraez erresonantzia eragiten dute, sentsoreen zehaztasuna eta laser-egonkortasuna hondatuz.

Dispertsioaren ingeniaritzaren eta barrunbe barruko eremu optikoaren konformazioaren bidez errendimendua hobetzeko aurreko saiakerek huts egin dute barrunbe-luzeraren menpekotasuna eta erresonantzia diskretua funtsean ezabatzea, aplikazio praktikoak asko mugatuz.2. Oinarrizko diseinu berritzailea eta lan-printzipioa Ikerketa honek dispertsio-erregulazioaren bidez erresonatzaileak aldatzeko ohiko bidetik aldendu egiten du. Horren ordez, modu berritzailean eremu optikoaren manipulazio espazialarekin hasten da eta funtsean mekanismo fisikoaren erresonantzia kentzen du.

Ikerketa-taldeak fase holografikoko maskara (HPM) integratu zuen FP barrunbe planar trinko baten barruan, modu bihurtzeko elementu nagusi gisa. Ohiko erabiltzen diren Hermite-Gauss (HG) moduak alde batera utzi eta Laguerre-Gauss (LG) moduak hartzen ditu hedapen-oinarri gisa momentu angeluar orbitala (OAM) daramaten.

Eboluzioan sortutako LG modu goi-mailakoek berezko ortogonalitatea dute, barrunbe barruko izpi anitzen interferentzia-baldintza koherentea hausten duena. Ohiko barrunbeen erresonantzia-gailur diskretuak guztiz ezabatu egiten dira, barrunbeak banda zabaleko erantzun espektral guztiz laua eta erresonantziarik gabekoa lortzeko aukera emanez.

Bi moduen arteko desberdintasun nagusiak:

1. HG modua: osagai bakar batek bi modu finkoren artean bakarrik alda dezake, ezin da etengabeko eskaera handitzea lortu, beraz, erresonantzia ezin da ezabatu.

2. LG-OAM modua: ordena modal guztien etengabeko igoera faseko maskara bakarrarekin gauzatu daiteke, egitura sinplea eta integrazio erraza dituena.

3. Emaitza esperimentalak eta oinarrizko puntu nagusiak Taldeak fase holografikoko maskara fabrikatu zuen beira fototermorefraktiboa erabiliz eta banda zabaleko moduaren bihurketa gauzatu zuen bolumen Bragg sareen bidez. LG moduen batez besteko bihurtze-eraginkortasuna % 87,5 gainditzen du fase distortsio txikiarekin, ordena handiko moduen hedapen ortogonala ahalbidetuz.

Konparaketa esperimentalak erakusten du FP barrunbe tradizionalek erresonantzia-gailur diskretuak erakusten dituztela eta haien espektroak nabarmen noraezean doazela barrunbearen luzeraren edozein aldaketarekin. Aitzitik, erresonantziarik gabeko barrunbe berriak guztiz ezabatzen ditu erresonantzia-gailurrak, sarrerako espektroarekin bat datorren erantzun espektral laua aurkeztuz. Errendimendu egonkorra mantentzen du barrunbearen luzera % 350eko tartean aldatzen denean ere, kanpoko perturbazioekiko immunitate bikaina erakutsiz. Gauss argia injektatzen denean, 19. ordenako LG moduak kitzikatu daitezke edozein ordenatan erresonantziarik sortu gabe, eta horrek guztiz egiaztatzen du erresonantziarik gabeko mekanismoaren eraginkortasuna.