Optische Eingangssteuerung mit achteckigen Toroidresonatoren.

Die in dieser Studie verwendeten silikatroiden mikrooptischen Resonatoren werden als Flüstergalerie-Resonatoren bezeichnet, bei denen eine dünne optische Faser mit einem Durchmesser von 1-2 µm in die Nähe des Resonators gebracht wird, um den Lichteintrag über Nahfeldlicht zu ermöglichen. Diese Methode ermöglicht zwar eine hocheffiziente Lichteinkopplung, hat aber den Nachteil, dass sie anfällig für mechanische Vibrationen ist, da die räumliche Positionierung im Mikrobereich (sub-μm) gesteuert werden muss. Daher wurde ein Resonator entworfen und hergestellt, der auch dann einen optimalen Wirkungsgrad erzielt, wenn der mechanisch stabile Resonator und die optischen Fasern in Kontakt sind. Die Ergebnisse sind in Abb. 1 dargestellt. (a) zeigt die Berechnungsergebnisse anhand der Theorie der gekoppelten Moden, wobei die horizontale Achse den Abstand zwischen dem Resonator und der optischen Faser (0 nm ist der Kontaktzustand) und die vertikale Achse die Kopplungsstärke des Lichts (je kleiner der Wert, desto stärker die Kopplung) darstellt. Dies zeigt, dass die Stärke der Kopplung von der Position des Lichteinfalls abhängt.

Die Messergebnisse für einen achteckigen Ringkernresonator sind in Abb. 2 dargestellt. Die horizontale Achse gibt den Abstand zwischen dem Resonator und der optischen Faser an, während die vertikale Achse angibt, wie viel Licht eingespeist wird (kleinere Werte sind optimal). Die Ergebnisse zeigen, dass sich der Lichteintrag zwischen den Kanten (rot) und den Ecken (hellblau) unterscheidet und dass der optimale Eintrag durch die Verwendung der Kanten erreicht werden kann. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wurde eine Methode zur Stabilisierung des optischen Eingangs für die praktische Anwendung von optischen Mikroresonatoren vorgeschlagen.