تطوير تجويف بصري حلقي متعدد الأضلاع

لقد حقق مختبر تانابي مرنانًا بصريًا دقيقًا حلقيًا متعدد الأضلاع من السيليكا والذي يحصر الضوء بقوة. لقد قمنا بتصنيع الهيكل من خلال الجمع بين النقش المتناحي، والحفر متباين الخواص، وإنحسر الليزر، وتقدمنا إلى المرحلة التي يمكننا فيها إجراء القياسات.

على الرغم من أن الرنانات الحلقية السيليكا التقليدية تتمتع بأداء عالٍ جدًا، إلا أن عيبها يتمثل في ضعف التحكم في كفاءة الاقتران مع الألياف المدببة بسبب شكلها الدائري. من المتوقع أن تتمتع حلقية السيليكا المثمنة المطورة حديثًا بكفاءة ربط مستقرة لأن طول الرابطة يمكن أن يكون طويلًا، ويتم الحفاظ على الأداء مرتفعًا لأن الزوايا ناعمة. يعد الاقتران المستقر عنصرًا مهمًا في التطبيق العملي لأمشاط التردد البصري واكتشاف الجسيمات باستخدام مرنانات حلقية السيليكا.

في هذا العمل، (1) تم استخدام النقش متباين الخواص KOH (هيدروكسيد البوتاسيوم) لحفر طبقة السيليكون الذبيحة، وتم إنشاء هيكل من خلال دمجه مع النقش المتناحي (الشكل 1). أجرينا التحليل باستخدام طريقة FDTD وحصلنا على Q = 8.8×106. علاوة على ذلك، وجدنا أنه من الممكن التحكم في كفاءة الاقتران باستخدام الأجزاء الجانبية والزاوية بشكل مختلف (الشكل 2).

تم إجراء جزء من هذا البحث كبحث تعاقدي لبرنامج تعزيز البحث والتطوير في مجال المعلومات والاتصالات الاستراتيجية (SCOPE). لقد تلقينا أيضًا دعمًا من منحة توراي لأبحاث العلوم والتكنولوجيا وبرنامج ترويج مشروع أبحاث الجيل القادم بجامعة كيو.