通过超精密加工制造高Q值的单晶微光共振器。

光学谐振器是一种利用共振现象约束光的元件，英文中的 "resonator "一词来源于 "cavity"（空腔）和 "resonant"（共振）。它的英文名称为 "resonator"，源自 "cavity"（空腔）和 "resonant"（共振）。最简单的光学谐振器通过在一对镜面之间反复反射来限制光线。我们的研究旨在制造用于激光器、光谱仪和传感器的超小型高性能光学谐振器。
这种装置被称为高 Q 值微型光学谐振器，其制造需要各种先进技术，如半导体加工、抛光和激光加工。这里的 Q 值是指谐振器的性能指标，光能被限制的时间越长，Q 值就越高。一般来说，玻璃、硅和氟化物材料的加工精度必须与光的波长相同，才能制造出高 Q 值的微型光学谐振器。

我们与系统设计工程系柿沼研究室合作，利用超精密加工技术，在世界上首次成功制造出 Q 值超过 1 亿的高 Q 值单晶微型光学谐振器。传统上，用氟化物材料和其他材料制成的单晶微型光学谐振器都是通过抛光来制造的。然而，这种方法虽然可以获得高 Q 值，却很难实现微米级精度的结构控制。微结构控制与波长色散密切相关，在应用于微频梳激光技术时尤为重要。人们曾尝试用精密加工方法制造微型光学谐振器，但由于表面粗糙度问题，这些方法一直被认为不合适。在这项研究中，对氟化物材料的晶体结构进行了分析，并对切割条件进行了优化，以获得与抛光相当的高 Q 值和结构可控性。
这项技术能够可靠地制造高性能的微型光学谐振器元件，不仅对基础研究（如微频梳），而且对工业应用都具有重要价值。