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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境穩定性很低等問題和挑戰。
光子互聯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域充分被磁性納米顆粒吸收產生光熱效應，從而可實現性能穩定的寬帶全光調諧。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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