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光学微球谐振腔的研究与分析
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2017-10-25
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由于具备高光学品质因子，光学微球谐振腔在包括非线性光学、量子光学、激光器、光学传感及光信号处理等领域已引起了广泛研究兴趣。这类微腔的波长调谐特性对于提高其应用灵活性是极其重要的。在已报道的多种调谐方案中，存在调谐范围很小或环境稳定性很低等问题和挑战。
光子互联及信息处理研究团队张新亮教授、施雷讲师和博士生赵平等人研究了一种制备光学微球的新方法，并获得了磁性纳米颗粒嵌入的光学微腔。该器件的优势在于，信号光作为耳语廊模式（Whispering Gallery Modes， WGMs）集中在微球内表面附近传输吸收损耗较小，泵浦光直接传输至微球中心区域充分被磁性纳米颗粒吸收产生光热效应，从而可实现性能稳定的宽带全光调谐。实验结果表明，该微球谐振腔的波长调谐范围超过13nm（1.6THz），相应调谐灵敏度可达0.2nm/mW。
磁性纳米颗粒嵌入的氧化硅微球光学图像 （a）无泵浦光时 （b） 有泵浦光时 （c） 有泵浦光时的荧光光谱
该新型氧化硅微球的宽带全光调谐特性
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