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    實現固態無諧振子mhz光學特性
    （Nanowerk聚光燈)光譜帶寬低於1兆赫的超窄光學特征在光學計算的超高精密傳感、窄帶濾波和信息存儲等應用中非常受歡迎，但不幸的是，它們的生成非常具有挑戰性。傳統上，使用光功率損耗最小的高q諧振器在固態中產生這些特征，但它們需要複雜和昂貴的製造過程，這限製了它們的大規模商業生產。
    但現在有一種新穎的方法來實現超窄的光學特征。與傳統方法不同的是，它具有成本效益，配置簡單，無損耗，同時提供按需可調和超高靈敏度。
    寫在自然光子學（無諧振器扭曲增益介質中的亞兆赫光譜傾角)，多倫多大學的研究人員展示了一種無諧振器的方法，可以使用商用固態產品生成這種超窄的特征。
    “我們在扭曲光學介質中使用偏振相關增益來實現亞兆赫(0.72 MHz)的光譜特征。”奈爾喬科斯他是美國大學的博士生錢組UToronto電氣與計算機工程係的教授，也是這篇論文的第一作者，向Nanowerk解釋道。“作為一個例子，我們使用了布裏淵增益——一種與偏振相關的商業紡纖維增益，實現了有史以來最窄的布裏淵特性!”這種效應在文獻中從未被研究和報道過，本文在自然光子學這是它的首次展示。”
    實驗和理論結果表明，紡絲光纖的布裏淵增益譜有亞兆赫的譜傾角
    實驗和理論結果表明，紡絲光纖的布裏淵增益譜有亞兆赫的譜傾角。(轉載經施普林格自然有限公司授權)
    Choksi指出，這種方法並不局限於布裏淵增益和紡絲纖維。使用其他著名的偏振相關增益機製如拉曼增益或參數增益也是可行的。此外，可以使用螺旋波導或手性波導等替代紡絲纖維。
    他指出:“我們方法的簡單性、超窄帶寬和按需可調性可以有廣泛的潛在應用，從信息存儲到微波光子學和超高精密傳感。”
    在布裏淵散射(以法國物理學家León Nicolas Brillouin命名，他在1922年首次描述了這一現象)中，由光子組成的光與由聲子組成的彈性振動在透明介質中以非常高的頻率(幾十GHz)相互作用。這在光通信中是一種不必要的效應，但在傳感和光譜學應用中已被證明是有用的。
    Choksi說:“縮小布裏維因增益的帶寬是非常具有挑戰性的，人們需要設計頻譜以減少光譜增益帶寬。”“然而，即使有了頻譜工程，也不可能將光譜增益帶寬降低到1兆赫以下。所以有人可能會問——我們如何利用布裏淵增益實現這種亞兆赫的光譜特征?”
    他繼續說:“紡絲纖維也已經為人所知有一段時間了，它們被用於開發商業電流傳感器。”“但從未用紡絲纖維報道過如此尖銳的光譜特征。所以有人可能會問——我們如何利用紡絲纖維實現這些功能?答案是:因為我們結合了布裏淵增益和紡絲纖維。”
    紡絲纖維有一個特殊的特性:具有兩個極化本征模，對頻率的變化非常敏感。當研究人員用這些偏振發射光時，它不會經曆任何布裏淵增益，而且它在整個光纖長度中不受影響地傳播。但當它們稍微偏離光的頻率(<0.5 MHz)時，光的偏振偏離本征模，光獲得較高的布裏淵增益。
    因此，在這個特定的本征模頻率下，布裏淵增益會急劇下降(亞兆赫帶寬)，而對於所有其他頻率，光會經曆很高的布裏淵增益。
    “我在李謙教授的小組寫本科論文時就在做這個項目，”喬克西講述了他是如何開始這項研究的。“我了解了之前實驗室成員的研究。他們驚奇地觀察到紡絲纖維的布裏淵增益光譜有一個急劇的光譜下降。奇怪的是，這種傾斜沒有在其他纖維中觀察到，也沒有在任何文獻中報道過。然而，他們無法找出其背後的原因。我意識到，揭示它發生背後的原因可以在光學傳感和慢光領域產生巨大的影響。我對這個問題深深著迷，所以我決定在我的博士學位期間致力於理論研究它的發生。”
    作為他研究的下一步，他現在正在研究這種方法的應用，更具體地說，快速光和電流傳感應用的概念驗證演示。
    本研究結果可用於開發超高精密光學傳感器、窄帶濾波、慢/快光時延和信息存儲應用。例如，使用這種方法產生的慢光和快光可以用於光數據中心實現網絡延遲或緩衝。此外，由於這種新方法是基於光纖的，因此不需要升級或更改現有的體係結構來實現延遲。
    雖然在實驗室環境中實現這些技術相對簡單，但在商業產品中實現這些技術將更具挑戰性。為了在商業環境中保持所需的超高靈敏度，穩定技術和精確校準技術的發展是必要的。
    “這是一個令人興奮的時刻，在光子學，特別是在光纖和光纖傳感，”Choksi總結道。“由於零部件價格的大幅下降和質量的顯著提高，這兩個領域的增長都是無與倫比的。此外，預計這些領域將在未來幾年看到顯著的進步，主要是由物聯網(IoT)領域的進步和工業中對自動化以及預測性和預防性維護日益增長的需求所驅動。我希望我的工作能夠對這一進展做出潛在的貢獻，更具體地說，是在傳感和信息存儲領域。”
    通過邁克爾是皇家化學學會出版的三本書的作者:
    納米社會:推動技術的邊界，
    納米技術:未來是微小的,
    納米工程:使技術隱形的技能和工具
    版權© Nanowerk

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