Ученые с физического факультета МГУ разработали инновационный подход к генерации оптических частотных гребенок. Эта технология обеспечивает формирование широкополосных гребенок с минимальным шагом между спектральными компонентами. Прикладная значимость открытия высока для спектроскопии, радиофотонической техники и астрофизических наблюдений. Работа велась при поддержке гранта Российского научного фонда (№ 23-12-00057), а часть оборудования была приобретена благодаря Программе развития МГУ.
Суть разработки ученых
Оптическая частотная гребенка – особый сигнал светового излучения. Ее спектр выглядит как набор дискретных линий, расположенных на равном расстоянии, напоминая гребень. Во временной области это проявляется как последовательность коротких импульсов. Существующие методы генерируют гребенки разной ширины – от долей до десятков нанометров. Однако обычно чем шире полоса, тем больше промежуток между линиями.
Прорывное сочетание характеристик
«Нашей целью было комбинировать достоинства разных типов гребенок – ширину большого диапазона с низким шагом между узкополосными линиями. Фактически, мы стремились получить широкую гребенку с высокой плотностью линий», – комментирует достижение профессор кафедры физики колебаний МГУ Сергей Манцевич.
Как работает каскадный метод
Для этого физики применили каскадную схему. Исходная широкополосная гребенка создавалась с использованием оптических микрорезонаторов, где свет циркулирует за счет полного внутреннего отражения. Затем этот сигнал направлялся в систему на базе петли смещения частоты, где на постоянной основе происходит смещение частоты света при каждом проходе по оптической петле. Это второй каскад, генерирующий узкополосные гребенки с малым шагом. Таким образом, каждая линия широкой исходной гребенки стала основой для создания отдельной узкополосной подгребенки.
Значение открытия для науки и техники
Исследователи МГУ успешно показали потенциал нового метода для формирования широкополосных гребенок с высокой спектральной плотностью и оценили предельные параметры технологии. Этот прорыв открывает новые широкие перспективы для применения в спектрометрах высокого разрешения, системах радиофотоники, асторономических исследованиях и многих других передовых направлениях.
Источник: scientificrussia.ru
