액체 매체에 내장된 유체 공진기의 Whispering-Gallery 모드에 대한 파이버 테이퍼 결합

소환

Hossein-Zadeh, Mani, 및 Kerry J. Vahala. "액체 매질에 내장된 유체 공진기의 속삭임 갤러리 모드에 대한 파이버 테이퍼 커플링." Optics Express , vol. 14, no. 22, 2006년 10월 30일, pp. 10800–10.

키워드

• 광유체학
• 속삭임 갤러리(WG) 모드
• 드롭렛 공진기
• 파이버 테이퍼 커플링
• 액체 클래딩
• 위상 매칭
• 크리티컬 커플링
• 품질 계수(Q-계수)
• 방위 모드
• 재구성 가능성

짧은

본 논문에서는 액체에 담긴 물방울 공진기의 휘스퍼링-갤러리 모드에 대한 효율적인 광 결합을 위한 새로운 기술을 논의하며, 광유체 응용 분야에서의 이점을 강조합니다.

요약

2006년에 출판된 이 논문은 빛을 액체 방울 공진기에 결합하는 새로운 기술을 자세히 설명합니다. 출처는 방울 공진기의 광학 분석에서 두 가지 주요 과제를 식별합니다. 방울을 안정화하고 빛을 효율적으로 결합하는 것입니다. 이러한 문제를 피하기 위해 저자는 방울을 방울보다 굴절률이 낮은 섞이지 않는 액체 "클래딩"에 담급니다. 이 클래딩은 증발을 방지하고 기계적 진동을 감쇠시키며 신중한 재료 매칭을 통해 방울에 위상 매칭된 결합을 가능하게 합니다.

가우시안 빔을 이용한 자유 공간 결합의 이전 방법은 위상 불일치와 원하는 광학 모드와의 최소한의 공간적 중첩으로 인해 비효율적인 것으로 입증되었습니다. 이 기사에서는 물방울 내에서 위스퍼링 갤러리 모드(WGM)를 여기시키기 위해 파이버 테이퍼 커플러를 사용한 실험적 성공에 대해 자세히 설명합니다. 이 도파관 결합 방법은 자유 공간 결합에 대한 효율적인 대안으로 제시됩니다.

저자는 두 가지 성공적인 실험을 제시합니다. 빛을 1mm 직경의 물방울과 600μm 직경의 물방울에 결합합니다. 두 경우 모두 기본 WGM에 대한 임계 결합은 980nm 파장에서 달성되었습니다. 투과 스펙트럼, 자유 스펙트럼 범위 및 품질 계수 분석은 실험 결과와 이론적 계산 사이에 강력한 일치를 보여줍니다. 더 작은 물방울은 과결합된 정권을 관찰할 수 있는 추가 이점을 보여주었습니다.

본 논문은 이 기술의 여러 가지 이점과 미래 응용 분야를 강조하며 결론을 맺으며, 광유체공학 및 감지 응용 분야에서 물방울 공진기의 잠재력을 언급합니다.

출처: https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-14-22-10800&id=116603