توليد ضوء باراميتري عريض النطاق باستخدام مرنانات ضوئية أحادية البلورة أحادية البلورة عالية القيمة Q.

في السنوات الأخيرة، تم إجراء البحث والتطوير لأجهزة الرنان الضوئية الدقيقة عالية الأداء بنشاط في جميع أنحاء العالم. الأداء العالي هنا يعني "المدة التي يمكن خلالها حصر الضوء". عندما يتم احتجاز الضوء في تجويف بصري مجهري لفترة طويلة، تحدث ظاهرة تسمى تحويل الطول الموجي غير الخطي بسبب التفاعل بين الضوء والمادة. يتم استخدام تحويل الطول الموجي غير الخطي في أمثلة مألوفة مثل مؤشرات الليزر الخضراء. بالمناسبة، لا توجد مادة أو عنصر مناسب في العالم يمكنه إنتاج أي طول موجي (لون) من اختيارك، وهناك تاريخ من تطويره بعد فترة طويلة من البحث. ربما تتذكر أيضًا أن أستاذًا يابانيًا فاز بجائزة نوبل عن تقنية LED التي ينبعث منها اللون الأزرق. لذلك، سيكون من الجيد أن يكون لدينا محول يمكنه تحويل الضوء عند الطول الموجي A، والذي يتم إنتاجه بسهولة، إلى ضوء عند الطول الموجي B، والذي يصعب إنتاجه، وهذا ما يسمى بعنصر تحويل الطول الموجي.

هذه المرة، أظهرنا تحويل الطول الموجي عريض النطاق على أوكتاف واحد باستخدام جهاز مرنان بصري مجهري عالي القيمة Q مصنوع من فلوريد المغنيسيوم. على وجه التحديد، من خلال إدخال ضوء الإثارة بطول موجة 1550.56 نانومتر في عنصر الرنان، تمكنا من توليد ضوء بطول موجتين في وقت واحد، 1140 نانومتر و2425 نانومتر. لقد أظهرنا أيضًا أنه من الممكن ضبط الطول الموجي للتذبذب عن طريق تغيير الطول الموجي للإثارة. بشكل عام، تحويل الطول الموجي البصري عبر هذا النطاق الواسع ليس بالأمر السهل، لذلك تم تحديد هيكل الرنان الأكثر أهمية من خلال محاكاة تسمى طريقة العناصر المحدودة، وتم استخدام تكنولوجيا التصنيع المتطورة في التصنيع. يمكن القول أن هذه النتيجة توضح الإمكانات العالية للرنانات الضوئية الدقيقة كعناصر تحويل الطول الموجي. ومن المتوقع أن يؤدي التطوير الإضافي لهذه التكنولوجيا إلى إيجاد مجموعة متنوعة من التطبيقات في المستقبل، بما في ذلك المعالجة بالليزر والاتصالات البصرية.