Son yıllarda, dağılan Kerr soliton, soliton fiziği araştırmalarında ve pratik uygulamalarda muazzam değeriyle büyük dikkat çeken yeni bir çip ölçeği tutarlı ışık kaynağı haline geldi. Dissipatif Kerr soliton yüksek tekrarlama oranına sahiptir. Bu nedenle, göreceli parametreleri, özellikle tekrarlama oranı dalgalanmasını ölçmek zordur.
İşimizde, onu elde etmenin bir yolunu buluruz. Bu arada, pratik uygulamalar için sağlam bir paket gereklidir. Protokolümüz çip üzerinde mikro halka rezonatör paketleme, soliton üretimi ve tekrarlama oranı dalgalanmasının ölçümü için etkili bir yöntem sağlar.
Başlamak için, mikro halka rezonatörünü bir çip fikstürü ile sabitleyin. 50 nanometre çözünürlüğe sahip üç doğrusal aşama ve 0.003 derece çözünürlüğe sahip üç açı aşaması içeren altı eksenli bir kavrama aşamasına sekiz kanallı bir fiber dizi yerleştirin. Bağlantı verimliliğinin gerçek zamanlı izlenmesi için optik kaynak olarak 1.550 nanometre lazer kullanın.
Fiber dizinin konumunu dikkatlice ayarlayın. Giriş gücünü ve çıkış gücünü optik güç ölçerle ölçün. Başlangıç kaybını, genellikle altı desibelden az olan minimum değerde tutun, bu da faset başına üçten az bir bağlantı kaybına karşılık gelir.
Mikro halkalı rezonatör ve fiber diziyi yapıştırmak için ultraviyole kavisli bir yapıştırıcı kullanın. Optik yolda tutkal olmadığından emin olmak için yapıştırıcıyı temas yüzeyinin yan kenarına yerleştirin. UV kavisli yapıştırıcıyı 150 saniye boyunca bir UV lambasına maruz koyun ve 120 santigrat derecede bir odada bir saatten fazla pişirin.
Co, gümüş tutkal kullanarak standart bir 14 pin kelebek paketinin temel plakasına maksimum 3,9 Watt gücünde 10,2 milimetreye 6,05 milimetre termal elektrikli soğutucu çipi agglutinate. Termoelektrik soğutucu çipinin iki elektrodunun kelebek paketinin iki pimine soteleyin. Gümüş tutkal kullanarak termal elektrikli soğutucu çipin yüzeyine bir tungsten plakası yapıştırın.
Termal elektrik soğutucusu ile mikro halkalı rezonatör arasındaki boşluğu doldurmak için tungsten plakasını ısı emici olarak kullanın. Mikro tarak üretimi için pompayı artırmak için erbiyum kubbeli fiber amplifikatör kullanın. Fiber polarizasyon kontrolörü kullanarak pompanın polarizasyon durumunu kontrol edin.
Tek mod fiberler kullanarak tüm cihazları bağlayın. Pompa lazerinin dalga boylarını sabitle. 1556,3 nanometrede, çalışma sıcaklığını harici bir ticari termoelektrik soğutucu kontrol cihazı aracılığıyla, mikro halka rezonansının bir rezonansını gümüş tutkal kullanarak tungsten plakasının üstüne taşıyacak kadar yüksek olan 66 santigrat derecenin üzerine manuel olarak ayarlayın ve fiber dizinin at kuyruğunu kelebek paketinin çıkış kartına pompanın kırmızı tarafına sabitleyin.
Çıkış optik spektrumu optik spektrum analizörü ile izleyin. Çıkış gücü izini üç gigahertz fotoğraf dedektörü ile algılayın ve osiloskopla kaydedin. Erbium doped fiber amplifikatörün çıkışını 34 desibel miliwatt'a ayarlayın veya mikro tarak üretimi için mikro halka rezonatöre yeterli güç olmasını sağlayan 30,5 desibel miliwatt'luk çip gücüne yanıt verin.
Thermistor'u 66 santigrat derecelik bir çalışma sıcaklığına karşılık gelen iki kilohms'a ayarlayın, ardındanrmistorun ayarlanan değerini artırarak çalışma sıcaklığını yavaşça azaltın. Üçgen iletim güç izinin düşen kenarında bir soliton kristalinin adımı gözlemlenene kadar pompanın fiber polarizasyon denetleyicisi tarafından polarizasyonunu ayarlayın. Optik spektrum analizöründe optik spektrum gibi bir avuç içi gözlendiğinde, çalışma sıcaklığını düşürmeyi bırakın.
Bu deneylerde thermistor'un değeri 5,6 kilohm civarındaydı. Oluşturulan soliton kristallerini, tek bir tarak hattını çıkarmak için ayarlanabilir bir bant geçiş filtresine bağlayın. Ayarlanabilir bant geçiş filtresinin geçiş bandını 0,1 nanometreye ayarlayın.
Merkezi dalga boyunu tam C ve L bandı üzerinden ayarlayın ve filtre eğimini nanometre başına 400 desibel olarak ayarlayın. Seçilen tarak hattından asimetrik bir sahte Zehnder interferometresine. Asimetrik sahte gönderen interferometrenin bir kolundaki optik frekansı 200 megahertz kaydırmak için bir acousto optik modülatör kullanın.
Diğer koldaki optik alan, iki kilometre ve 25 kilometrelik bir optik fiber segmenti tarafından geciktirilir. Çıkış optik sinyalini algılamak için bir fotodiyot takın ve güç spektral yoğunluk spektrumunu analiz etmek için bir elektrik spektrum analizörü kullanın. Ayarlanabilir bant geçiş filtresinin merkezi dalga boylarını ayarlayın.
Her tarak hattının güç spektral yoğunluklarını ölçün. Aynı yöntemi kullanarak, soliton kristallerinin güç spektral yoğunluk eğrilerini bir boşlukla ölçün. Güç spektral yoğunluk eğrisinin üç desibel bant genişliğini kaydedin ve bu da bir Python programı aracılığıyla ona uyumunuzu parça parça girer.
Bu şekil, pompa boyunca bir rezonans termali ayarlanırken iletim güç aktarma organları gösterir. Soliton kristallerinin neslini gösteren bariz bir güç adımı vardı. Burada 27 soliton içeren mükemmel bir soliton kristali ve tek bir boş pozisyona sahip bir soliton kristali gösterilmektedir.
İki kilometre ve 25 kilometre gecikme lifi bazlı mükemmel soliton kristalleri, gecikme süresi içindeki frekans dalgalanmasının neden olduğu düz üstlere sahip güç spektral yoğunluk eğrileri ile gözlendi. İki kilometre ve 25 kilometre gecikme fiberine dayanan tipik soliton kristalleri optik spektrumu, mavi ile çizilmiş doğrusal çizgilerle parça parça monte edildi. Özetle, çip üzerinde bir mikro halka rezonatör bir kelebek hücresinde paketlenir ve bir termal ayarlama yöntemi soliton kristali üretmesi önerilir.
Son olarak, tekrarlama oranı dalgalanmasının ölçümünü elde etmek için gecikmiş kendi kendine heterodyne yöntemini kullanıyoruz.
