انبعاثات رامان كوم في المرنانات الضوئية الدقيقة عن طريق تشتت رامان المستحث.

الرنان البصري الصغير هو جهاز يحصر الضوء في حجم صغير لفترة طويلة، ويمكن زيادة الطاقة الضوئية داخل الرنان عن طريق إدخال ضوء مستمر (CW). من خلال إحداث خلط رباعي الموجات، وهو تأثير بصري غير خطي، من الممكن توليد ضوء بطيف يشبه المشط يحتوي على مكونات ترددية تتوافق مع تردد الرنين (مشط السيارة البصري). يحتوي مشط السيارة البصري هذا على تباعد وضع واسع من 10 جيجاهرتز إلى عدة تيراهيرتز على محور التردد، ومن المتوقع أن يجد تطبيقات في الاتصالات البصرية، ومذبذبات الموجات الدقيقة، والتحليل الطيفي للمشط المزدوج، ومصادر ضوء معايرة مشط التردد البصري لاستكشاف الكواكب. بالإضافة إلى الأساليب التي تستخدم خلط الموجات الأربعة، تم أيضًا الإبلاغ عن بحث حول توليد مشط رامان عبر تشتت رامان المحفز (SRS).

SRS هي ظاهرة يتم فيها توليد ضوء بتردد أقل من تردد الموجة الحاملة بسبب التفاعل بين الضوء والاهتزازات الجزيئية للمواد. يتم تحديد تردد التحول من خلال وضع الاهتزاز الطبيعي لجزيئات الوسط، لذلك يختلف شكل طيف كسب رامان اعتمادًا على الوسط. يتم استخدام SRS للتضخيم البصري وتذبذب الليزر، ولكن من أجل تذبذب الليزر، يلزم وجود طاقة إدخال كبيرة نسبيًا، مثل إثارة النبض البصري. ومع ذلك، من خلال الاستفادة من أداء الحبس البصري العالي للمرنان البصري الدقيق، يمكن خفض طاقة مضخة العتبة بشكل كبير، مما يجعل من السهل توليد SRS من ليزر CW. في هذا الوقت، في ظل الظروف التي يثير فيها كسب رامان عريض النطاق أوضاع رنين متعددة، سيحدث مشط رامان متعدد التردد يطابق تردد الرنين.

تعمل أمشاط السيارة الضوئية التي تستخدم خلط الموجات الأربعة على توسيع الطيف مع استيفاء شرط مطابقة الطور، بحيث يمكن محاذاة أطوار كل مكون تردد. من ناحية أخرى، في مشط رامان، يتوسع الطيف بغض النظر عن حالة مطابقة الطور، وبالتالي فإن أطوار كل مكون تردد غير متسقة عادةً. ومع ذلك، أبلغت العديد من مجموعات البحث عن وجود أمشاط رامان مقفلة الطور، ومن المتوقع أن يكون لها تطبيقات في مصادر ضوء الليزر النبضي الصغيرة، ومذبذبات الموجات الدقيقة، وأجهزة الاستشعار، والتصوير المقطعي التوافقي البصري، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن عملية توليد مشط رامان، والتحكم في الشكل الطيفي، واعتمادها على المعلمات ليست مفهومة جيدًا. في هذه الدراسة، استخدمنا طيف كسب رامان عريض النطاق من زجاج السيليكا لتوضيح اعتماد المعلمة لمشط رامان في التجويف المجهري لقضيب السيليكا وعملية توليده.