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MEMS谐振器可望消除激光丈量中的纤细量子动摇

[导读]激光测量技术可用于实现一些世界上最精确的测量仪器,但是,针对一些最敏感的科学应用时,必须设法克服原始激光波形中固有的波动。微机电系统(MEMS)谐振器最近被利用于消除激光中的细微量子波动,从而

  微机电体系(MEMS)谐振器最近被利用于消除激光中的纤细量子动摇,然后可望用于完成新一代超精细的丈量仪器。

  美国加州理工学院(California Institute of Technology)教授Oskar Painter在试验室开宣布的这项研讨,可说是初次展现由规范硅晶MEMS所发生的“紧缩光”。

  激光丈量技能可用于完成一些世界上最准确的丈量仪器,可是,针对一些最活络的科学使用时,有必要设法战胜原始激光波形中固有的动摇。这种称为“量子动摇”的景象会继续存在,乃至存在激光穿过的真空状况。现在,Painter与其他几位教授们一起研宣布一种硅晶MEMS元件,可将量子动摇紧缩出来,发生一种比传输于真空状况时更纯洁的光。

  相较于一般光,紧缩光具有准确量测的长处,并且可在极低电平下完成。此外,因为这种紧缩光是透过硅晶发生的,因而能扩展至具有超活络固态感测器的各种使用中。

  自从加州理工学院教授Kip Thorne和物理学家Carlton Caves在30多年前猜测紧缩光能完成更活络的感测器后,该校一直是紧缩光研讨的前驱。十年后,加州理工学院教授Jeff Kimble以紧缩光进行了一项试验,为加州理工学院和麻省理工院(MIT)一起营运的激光干与引力波天文台(LIGO)中所用的引力波探测器光提高了激光活络度。

  

  图题:扫描硅晶微机电谐振器的电子显微镜印象(1)可用于发生紧缩光。光进入(左)并反射透镜(右)而与微机电谐振器互动,然后消除了动摇。数值模型显现纳米光束的差分平面运动(2)。(来历:加州理工学院)

  在绝缘体上覆硅(SOI)基底制造出来的MEMS谐振器,可耦合至一个能将激光馈送至硅光束间所发生的纳米光子空腔的波导。光线在此空腔中来回反射光束,使其得以与传统量子动摇相反的方法发生振荡,然后消除量子动摇。

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