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由于具備高光學品質因子，光學微球諧振腔在包括非線性光學、量子光學、激光器、光學傳感及光信號處理等領域已引起了廣泛研究興趣。這類微腔的波長調諧特性對于提高其應用靈活性是極其重要的。在已報道的多種調諧方案中，存在調諧范圍很小或環(huán)境穩(wěn)定性很低等問題和挑戰(zhàn)。
光子互聯(lián)及信息處理研究團隊張新亮教授、施雷講師和博士生趙平等人研究了一種制備光學微球的新方法，并獲得了磁性納米顆粒嵌入的光學微腔。該器件的優(yōu)勢在于，信號光作為耳語廊模式（Whispering Gallery Modes， WGMs）集中在微球內表面附近傳輸吸收損耗較小，泵浦光直接傳輸至微球中心區(qū)域充分被磁性納米顆粒吸收產生光熱效應，從而可實現(xiàn)性能穩(wěn)定的寬帶全光調諧。實驗結果表明，該微球諧振腔的波長調諧范圍超過13nm（1.6THz），相應調諧靈敏度可達0.2nm/mW。
磁性納米顆粒嵌入的氧化硅微球光學圖像 （a）無泵浦光時 （b） 有泵浦光時 （c） 有泵浦光時的熒光光譜
該新型氧化硅微球的寬帶全光調諧特性
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