Kontrol input optik menggunakan resonator toroidal segi delapan.
Penelitian
Kontrol input optik menggunakan resonator toroidal segi delapan.
Menuju kestabilan input optik resonator mikro-optik.
Dalam penelitian kami sebelumnya, kami mengusulkan kontrol input optik dengan geometri segi delapan resonator optik mikro menggunakan analisis FDTD. Dalam penelitian ini, kami mengkonfirmasi hal ini secara eksperimental dan menunjukkan bahwa input optik dapat dikontrol dengan mendesain bentuk resonator.
Gambar 1: (a) Kekuatan kopling optik yang dihitung dengan menggunakan teori mode terkopel.
(b) Mikrograf elektron dari resonator toroidal segi delapan.
Resonator mikro-optik silicatroid yang digunakan dalam penelitian ini disebut resonator galeri berbisik, di mana serat optik tipis dengan diameter 1-2 μm didekatkan ke resonator untuk memberikan masukan cahaya melalui cahaya medan dekat. Meskipun metode ini memungkinkan input cahaya yang sangat efisien, namun metode ini memiliki kelemahan, yaitu rentan terhadap getaran mekanis, karena memerlukan kontrol mikro (sub-μm) untuk pemosisian spasial. Oleh karena itu, resonator dirancang dan dibuat untuk mencapai efisiensi optimal bahkan ketika resonator yang stabil secara mekanis dan serat optik bersentuhan. Hasilnya ditunjukkan pada Gbr. 1. Gambar 1. (a) menunjukkan hasil perhitungan menggunakan teori mode terkopel, di mana sumbu horizontal menunjukkan jarak antara resonator dan serat optik (0 nm adalah kondisi kontak) dan sumbu vertikal menunjukkan kekuatan kopling (input) cahaya (semakin kecil nilainya, semakin kuat kopling). Hal ini menunjukkan bahwa kekuatan kopling bergantung pada posisi input cahaya.
Hasil pengukuran untuk resonator toroidal segi delapan ditunjukkan pada Gbr. 2. Sumbu horizontal adalah jarak antara resonator dan serat optik, sedangkan sumbu vertikal menunjukkan berapa banyak cahaya yang dimasukkan (nilai yang lebih kecil adalah optimal). Hasilnya menunjukkan bahwa input cahaya berbeda antara tepi (merah) dan sudut (biru muda), dan bahwa input optimal dapat dicapai dengan menggunakan tepi. Dari hasil ini, sebuah metode untuk menstabilkan input optik untuk aplikasi praktis resonator optik mikro telah diusulkan.
Gbr. 2: Perubahan input optik ketika serat optik didekatkan ke resonator.
Hasilnya dipublikasikan di AIP Advances 5, 057127 (2015).
- Kategori
- 研究トピックス