سیلیکون هسته خار ماهی موجبر گسترش فرکانس شانه

فرکانس شانه در حال تبدیل شدن به یکی از بزرگ قادر می سازد فن آوری های قرن 21 است. بالا-دقت ساعتهای اتمی و با دقت بالا سنجی فقط دو تا فن آوری است که بهره مند از توسعه بسیار دقیق فرکانس شانه. اما اصلی فرکانس شانه منابع مورد نیاز یک اتاق پر از وسایل. و معلوم است که اگر شما نشان می دهد که یک اتاق پر از ظریف تجهیزات کامل برای برنامه های تجاری توسعه مهندس باعث beeline برای نزدیکترین خروج.

این معایب می تواند حل شود با ساخت تراشه های مبتنی بر دستگاه های هستند که در واقع به اندازه کافی قوی برای مقاومت در برابر rigors از استفاده روزمره. برای انجام این کار دانشمندان به تعادل خواص مواد با رفتار نور در موجبر. این تعادل است که آسان تر به مهندس شیشه ای در حالی که برای برنامه های کاربردی و یکپارچه سازی با دستگاه های موجود در آن بهتر خواهد بود به استفاده از سیلیکون است.

آن را دشوار است به توان بسیار گسترده ای با فرکانس شانه از سیلیکون موجبر اما باهوش موجبر مهندسی ممکن است مورد را که کار کمی آسان تر است. ژانگ و همکاران گزارش در فوتونیک پیشرفتهنشان داده اند راه را برای درجه بندی شاخص موجبر است که اجازه می دهد تا عرض یک فرکانس شانه به بیش از دو برابر (نسبت به حالت عادی موجبر).

فرکانس شانه یک طیف نور است که شامل بسیاری از بسیار به شدت تعریف فرکانس که به همان اندازه فاصله است. قدرت طیف به نظر می رسد و نه مانند شانه ،

فرکانس شانه نسل یک تعادل ظریف بین خواص مواد است که اجازه می دهد نور به تولید رنگ های جدید از نور (به عنوان مراجعه کننده نوری غیرخطی) پیکربندی مسیر نور به شرح زیر است (نوری تشدید کننده) و پراکندگی (چگونه سرعت نور متفاوت با طول موج در مواد). آخرین مورد پراکندگی و معمولا قاتل و این جایی است که کار ژانگ و همکاران تمرکز دارد. به تولید بسیار گسترده ای با فرکانس شانه رنگ را تشکیل می دهند که شانه باید همه ماندن در فاز با یکدیگر است. قرار داده و مشخص: اگر دو موج در یک نقطه آنها قله به انتظارنشسته بودند تا پس از آن در برخی از نقطه بیشتر طول فضا و زمان آن قله هنوز هم باید خط. اما معمولا این هرگز اتفاق می افتد و قله لغزش گذشته یکدیگر و جلوگیری از هر فرکانس از بودن تولید شده است.

برای جبران مواد پراکندگی محققان اغلب به نوبه خود به موجبر مهندسی. پس از موجبر ساخته شده از مواد آنها پراکندگی و سلول موجبر خود را معرفی نوع دیگری از پراکندگی. این پراکندگی بستگی به شکل موجبر ابعاد و همچنین به عنوان مواد استفاده می شود. این اجازه می دهد تا مهندسان برای مقابله با پراکندگی مواد از طریق خود موجبر طراحی.

اما این کار سختی است در سیلیکون. سیلیکون هسته ای است که ضریب شکست نسبت به شیشه های روکش. تفاوت زیادی بین این دو ایجاد یک قوی پراکندگی که overcompensates برای پراکندگی مواد.

بینش از ژانگ و همکاران است که رابط بین شیشه های روکش فلزی و سیلیکونی هسته ای ندارد به تیز. آنها طراحی شده اند یک موجبر است که سیلیکون هسته ای با خار ماهی ساختار است که گسترش بیرون به شیشه روکش. ضريب شکست موثر در مخلوط منطقه به طور متوسط از شیشه و سیلیکون است که به تدریج انتقال از سیلیکون به شیشه ای: درجه بندی شاخص موجبر.

در درجه بندی شاخص قرمز رنگ گسترش به اشغال یک منطقه وسیع تری از موجبر در حالی که میشن رنگ ها محکم تر محدود. اثر خالص این است که طول موج های مختلف رفتار به عنوان اگر آنها در حال سفر در های مختلف عرض موجبر در حالی که آنها در واقع سفر با هم در همان موجبر. محققان با اشاره به این اثر به عنوان یک self-adaptive مرز است. آنها به کاوش تنظیمات مختلف برای خار ماهی ساختار. هر پیکربندی افزایش طول موج طیف که بیش از پراکندگی کوچک بود.

برای تایید است که خود را درجه بندی شاخص موجبر را در نتیجه بهتر فرکانس شانه این تیم مدل فرکانس شانه نسل در استاندارد و درجه بندی شاخص موجبرهای. آنها نشان داد که طیف فرکانس تمدید شد از حدود 20 THz به حدود 44 THz.

تا کنون محققان تنها محاسبه و مدل سازی سازه های خود را. پیشنهاد ساختار تمام شده است انتخاب با ساخت در ذهن هنگامی که آنها خود را دریافت کنید اسم حیوان دست اموز لباس, تست دستگاه باید در راه خود را. سپس سیلیکون فرکانس شانه واقعا می تواند در قدم زنی با تبختر مسائل خود را. یک مثال خوب: سیلیکون شفاف است بیش از یک طیف گسترده ای از مادون قرمز که طول موج محدوده مورد نیاز برای spectroscopic شناسایی مولکول های. یک تراشه مبتنی بر فرکانس شانه را قادر می سازد با دقت بالا و حساسیت بالا جمع و جور طیف.

خوانده شده اصلی مقاله در کارشناسی مجله دسترسی آزاد پیشرفته فوتونیک: J. Zhang et al., Adv. فوتونیک 2(4), 046001 (2020), doi 10.1117/1.AP.2.4.046001.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.