par Light Publishing Center, Institut d’optique, de mécanique fine et de physique de Changchun, CAS
Vous vous souvenez de ces grosses machines encombrantes nécessaires pour des mesures de lumière ultra précises ? Ces jours sont révolus grâce à de minuscules appareils appelés micropeignes. Ces puces peuvent faire le même travail, mais à une échelle beaucoup plus petite, ouvrant ainsi la porte à de nouvelles applications.
Les micropeignes fonctionnent en exploitant la lumière dans des microstructures spéciales pour créer un arc-en-ciel de couleurs précises, utiles pour diverses tâches scientifiques. Des avancées récentes ont rendu ces micropeignes beaucoup plus efficaces, convertissant plus de lumière que jamais en un arc-en-ciel utile. Le travail est publié dans la revue eLight.
Cette augmentation de l’efficacité revient à obtenir plus de puissance avec un moteur plus petit. Il ouvre la voie à la création d’appareils à micropeignes portables et faciles à utiliser en dehors des laboratoires.
Les micropeignes sont reconnus pour leurs propriétés exceptionnelles, qui ont permis un large éventail d’applications, notamment la spectroscopie, la synthèse optique de fréquence, l’étalonnage astronomique, les horloges atomiques compactes, les communications optiques, le LiDAR et la photonique micro-onde.
Les technologies de guides d’ondes en nitrure de silicium à très faible perte (Si3N4) ont facilité la transition rapide des démonstrations au niveau des appareils à l’intégration au niveau du système. Ces avancées ouvrent la voie à la production de masse d’OFC compacts adaptés au déploiement en dehors des environnements de laboratoire.
L’efficacité des micropeignes est une mesure essentielle pour leurs applications pratiques. Les progrès récents se sont concentrés sur l’amélioration de l’efficacité grâce à des résonateurs couplés et à des stratégies de pompage plus larges. Des progrès notables ont été réalisés dans la génération de micropeignes à sommet plat, qui répartissent la puissance uniformément sur les lignes de peignes. Cette distribution uniforme de l’énergie est essentielle pour les systèmes de communication modernes et autres applications qui reposent sur une puissance de signal constante sur plusieurs canaux.
En s’attaquant aux limites dans ces domaines, les chercheurs ont considérablement amélioré les performances globales. Les microrésonateurs couplés sont apparus comme une approche prometteuse, permettant un meilleur flux d’énergie et contournant les limites théoriques précédentes. Ces configurations, guidées par le concept de couplage critique général, ont démontré des améliorations d’efficacité remarquables.
Outre le pompage laser à onde continue, d’autres schémas de pompage, notamment des micropeignes pulsés et pompés paramétriquement, ont montré un énorme potentiel. Ces méthodes améliorent le chevauchement temporel entre la pompe et le soliton, améliorant ainsi l’efficacité.
Les chercheurs travaillent toujours au perfectionnement des micropeignes, en explorant différents matériaux et moyens de les rendre encore plus efficaces. Avec des progrès continus, ces minuscules peignes légers ont le potentiel de révolutionner divers domaines scientifiques.
Plus d’informations :
Qi-Fan Yang et al, Peignes de fréquence de microrésonateur efficaces, eLight (2024). DOI : 10.1186/s43593-024-00075-5
Fourni par Light Publishing Center, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics And Physics, CAS