Le déanaí, tá dul chun cinn déanta ag Ionad Taighde Casta Lightwave Russell ag Hangzhou Optical Precision Machinery Institute (HPMI), in éineacht le hOllscoil Teicneolaíochta Wuhan (WUT) agus Ningbo Aifab Optoelectronics Technology Co., Ltd. i log íonachta aonmhód ultra-ard. -lárnach frith-athshondas snáithíní optúla micreastruchtúrtha. Dhear agus dhear an fhoireann snáithín microstructured log-lárnach, frith-athshondach le dáileadh ribeach neamh-chomhionann agus struchtúr cumhdach dúbailte, agus léirigh siad go bhfuil forghabháil mód ard-ord an tsnáithín in aice le 1585 nm thart ar aon go dhá ordú. de mhéid níos airde ná sin na snáithíní log-lárnach a tuairiscíodh.
Is cineál nua de thonnchóireáil snáithín microstructured é an snáithín microstructured frith-lárnach log atá faoi threoir ag poill aeir innéacs athraonta íseal, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le treoir solais speictreach leathan, scaipeadh íseal, neamhlíneacht íseal, limistéar mór modh-réimse, agus léasair ard. tairseach damáiste, agus tá aird na dtaighdeoirí á mealladh aige toisc go soláthraíonn sé ardán tarchurtha den scoth le haghaidh taighde i réimsí tarchurtha léasair, cumarsáid snáthoptaice, braite snáthoptaice, agus snáthoptaice neamhlíneach. Ar thaobh amháin, tá tréithe maithe aonmhód tábhachtach do shnáithíní log-lárnacha in iarratais phraiticiúla cosúil le braiteadh snáithíní ardfheidhmíochta, cumarsáid snáthoptaice, agus próiseáil chliste ar tharchur fuinnimh léasair. Mar gheall ar theorannú a phrionsabail treorach éadrom, áfach, tá sé deacair modhanna ard-ord a bhaint amach i snáithíní log-lárnacha cosúil leis an modh i snáithíní croí-sholadach. Is minic a dhéantar leas iomlán a bhaint as saintréithe aon-mhodh snáithíní optúla trí dhearadh mhéid an struchtúir snáithíní chun modh níos airde a bhaint amach sa chroí agus sa mhodh cumhdaigh chun coinníollacha meaitseála céime a bhaint amach, ag méadú caillteanas modhanna ard-ord agus modh croí ar leith a scagadh amach. Mar sin féin, ní dhéanann an cineál réitigh seo scagadh éifeachtach ar mhodhanna ard-ord eile sa chroílár, agus féadfaidh na modhanna iarmharacha ard-ord fós fadhbanna a chur faoi deara mar luaineachtaí cumhachta aschuir de bharr trasnaíochta idirmhódúil nó crosstalk de chomharthaí tarchurtha, go háirithe i gcás. feidhmchláir a úsáideann snáithíní optúla níos giorra.
Chun aghaidh a thabhairt ar na saincheisteanna seo, rinne foireann Russell iniúchadh ar chur chuige difriúil maidir le scagadh mód ard-ord, ar an gcéad dul síos, trí spásáil poll níos mó a thabhairt isteach idir na ribeadáin cumhdaigh de shnáithín criostail fhótóinic fhrith-lárnach, frith-athshondach folamh le spásáil aonfhoirmeach poll chun feabhas a chur ar an. sceitheadh modhanna ard-ord, agus sa dara háit, trí chiseal aeir oiriúnach a thabhairt isteach lasmuigh den chásáil ar an taobh amuigh den chéad chumhdach chun an dara ciseal cumhdach frith-athshondach den snáithín a thógáil, mar a thaispeántar i bhFíor 1a thíos. Mar gheall ar na difríochtaí i dtonnfhad trasnánach éifeachtach modhanna éagsúla, cuireann an struchtúr seo go mór leis an gcaillteanas mód ard-ordú ag tonnfhaid ar leith agus coinníonn sé caillteanas an mhodha bunúsach sách íseal. D'éirigh leis an bhfoireann go turgnamhach snáithín frith-athshondach cuas dúbailte a ullmhú (Fíor 1b), a fhoirmíonn beanna dlúth athshondach san eatramh tonnfhad fada os cionn ~ 1 μm, ag soláthar fuinneog multilevel le haghaidh tarchur léasair le singil ultra-ard. -mód íonachta, mar a thaispeántar i bhFíor 1c. Ina theannta sin, mar a léirítear i bhFíor 2, tá sé fíoraithe go turgnamhach go bhfuil an croí-cóimheas diúltaithe mód ard-ord LP11 den snáithín criostail fótónach frith-chroílár cuas dúbailte seo gar do 1585 nm chomh hard le 60 dB/km, a tá sé thart ar ordú amháin nó dhó de mhéid níos airde ná sin na snáithíní tuairiscithe a bhfuil íonacht aonmhóid optamaithe acu. Ina theannta sin, fíoraíonn an staidéar seo tiúnacht solúbtha an eatramh tarchurtha íonachta ard-mhodh aon-mhód den snáithín frith-athshondach log-lárnach seo le hathrú brú an gháis a líonadh, rud a leathnaíonn go héifeachtach an t-eatramh tonnfhad atá ar fáil le haghaidh aon-mhód ard-íonachta. . Soláthraíonn bailíochtú íonachta aonmhód ultrahigh i snáithíní micreastruchtúrtha log-lárnach le struchtúr cumhdach dúbailte smaoineamh nua d'iarratais a éilíonn ardíonacht modhanna snáithíní, amhail tarchur fuinnimh léasair snáithín, cumarsáid snáthoptaice, nó braite snáthoptaice.
Foilsítear na torthaí taighde gaolmhar san iris "Ultrahigh Transverse Mode Purity by Feabhsaithe Módúil Scagtha i Snáithín Criostail Fhótónach Hollow-Core-Core Photonic Double-Clad Single-Clad" Foilsíodh na torthaí taighde i Laser & Photonics Reviews , iris barr na léasair agus na bhfótóinic. . Ba é an Dr Zhuozhao Luo, comh-mhac léinn PhD de chuid Ollscoil Teicneolaíochta Wuhan agus Institiúid Innealra Optúil Shanghai (SIOM), an chéad údar, agus ba é an Taighdeoir Comhlach Jiapeng Huang, an Taighdeoir Xin Jiang agus an Taighdeoir Mian Pang de Lárionad Russell na comhfhreagraí. na húdair, in éineacht leis an Dr. Ruochen Yin, mac léinn PhD de chuid SIOM, agus an Dr Yu Zheng ó Ningbo Aifibo Optoelectronics Technology Co. Ba é an tOllamh Philip Russell, acadóir eachtrach d’Acadamh Eolaíochtaí na Síne, a rinne maoirsiú ar an obair thaighde seo, agus tacaíodh leis. ag Plean Gníomhaíochta Nuálaíochta Eolaíochta agus Teicneolaíochta Shanghai (21ZR1482700), Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne (62275254), Clár Tógála agus Oibriúcháin Saotharlainne Zhangjiang (20DZ2210300), an Clár Náisiúnta Talent Óige Ardleibhéil, agus Talent Ardleibhéil Fuyang Clár. Clár Buanna Ardleibhéil, agus tacaí eile.
Fíor 1 (a) Dearadh teoiriciúil, (b) scanadh micreascópachta leictreoin, agus (c) patrún tástála speictrim tarchuir de shnáithín criostail fhótónach fhrith-chroílár chuais atá clúdaithe le dúbailte
Fíor 2 (a) Léarscáileanna neasréimse mód LP01 agus LP11 a fuarthas ó excitation mód-roghnach, (b) torthaí caillteanas mód LP01 agus LP11, (c) cóimheas faoi chois modh níos airde cuair FOM, (d) tonnfhaid lár an uasluachanna FOM11 (ais chlé) agus eatraimh luacha arda FOM11 (ais dheis) do na snáithíní criostail fótónacha frith-athshondacha cuas-lárnacha cuas dúbailte le líonadh nítrigine ó 1-25 barra, (e) tonnfhaid láir ag cuair FOM tomhaiste ag luachanna brú gáis de 1 bar, 10 bar agus 20 bar
