التحكم في المدخلات البصرية باستخدام مرنان حلقي مثمن

يُطلق على مرنان السيليكا الحلقي البصري الصغير المستخدم في هذه الدراسة اسم مرنان المعرض الهامس، ومن خلال جلب ألياف ضوئية رفيعة يبلغ قطرها 1-2 ميكرومتر بالقرب من الرنان، يتم إدخال الضوء باستخدام ضوء المجال القريب. على الرغم من أن هذه الطريقة تسمح بإدخال بصري عالي الكفاءة، إلا أنها تعاني من عيب كونها عرضة للاهتزازات الميكانيكية لأنها تتطلب تحكمًا دقيقًا (أقل من ميكرومتر) في العلاقات الموضعية المكانية. لذلك، قمنا بتصميم وتصنيع مرنان يحقق الكفاءة المثلى حتى عندما تكون الألياف الضوئية على اتصال بالمرنان المستقر ميكانيكيًا. وتظهر النتائج في الشكل 1. (أ) هي نتيجة الحساب باستخدام نظرية الوضع المزدوج، حيث يمثل المحور الأفقي المسافة بين الرنان والألياف الضوئية (0 نانومتر هي حالة التلامس)، ويمثل المحور الرأسي قوة الاقتران البصري (الإدخال) ( كلما كانت القيمة أصغر، كلما كان السند أقوى). بالنظر إلى هذا، يمكنك أن ترى أن الشدة تختلف اعتمادًا على الموضع الذي يتم إدخال الضوء فيه.

ويبين الشكل 2 نتائج القياس للرنان الحلقي المثمن. المحور الأفقي هو المسافة بين الرنان والألياف الضوئية، والمحور الرأسي يمثل مقدار الضوء المدخل (كلما كانت القيمة أصغر، كان ذلك أفضل). يوضح هذا أن إدخال الضوء يختلف بين الجوانب (الأحمر) والزوايا (الأزرق الفاتح)، وأن الإدخال الأمثل ممكن باستخدام الجوانب. وبناء على هذه النتائج، تمكنا من اقتراح طريقة لتثبيت المدخلات البصرية للاستخدام العملي للرنانات الضوئية الدقيقة.