| Аннотация |
Одной из основных научных задач фотоники является создание интегральных миниатюрных оптических устройств, позволяющих проводить фильтрацию оптического излучения, а также проводить измерения различных физических величин. В частности, актуальной проблемой является создание компактных перестраиваемых высокодобротных фильтров, позволяющих изменять длину волны излучения в лазерах и системах опроса сенсоров. Последние десятилетия произошел прорыв в разделе фотоники, посвященном оптике микрорезонаторов с высокой добротностью, способных резко увеличивать оптическое поле внутри себя, что позволяет создавать на их основе компактные эталоны частоты, а также сенсоры и датчики биологических объектов.
Специальным видом микрорезонаторов являются цилиндрические микрорезонаторы МШГ на поверхности кварцевых волокон. Возможность управления аксиальным распространением мод шепчущей галереи в таких микрорезонаторах открывают путь для создания разнообразных оптических элементов, не реализуемых в традиционных микрорезонаторах из-за особенностей геометрии: оптические линии задержки и буферы, оптические фильтры со сверхмалыми потерями и дисперсией, низкочастотные оптические гребенки. Цилиндрическая геометрия вместе с разработанными методами прецизионного изменения радиуса цилиндра открывает дополнительные возможности для упрощения их подстройки и стабилизации. Наконец, такие микрорезонаторы наиболее доступны среди всех возможных типов микрорезонаторов (исключая, возможно, капли жидкости, играющие роль микрорезонаторов, которые могут быть еще дешевле). Все это заставляет предполагать, что цилиндрические микрорезонаторы будут решать ряд прикладных задач более эффективно, чем любые другие типы микрорезонаторов.
Логичным развитием платформы цилиндрических микрорезонаторов представляется использование в качестве микрорезонатора полых цилиндров – капилляров. При этом появляется возможность упрощать взаимодействие поля моды шепчущей галереи с заполняющим полый цилиндр материалом, что открывает возможности для задач детектирования, измерения параметров жидкостей и газов, спектроскопического анализа. С другой стороны, способы управления аксиальным распределением поля, развитые для цилиндрических микрорезонаторов на поверхности волокна, должны существенным образом улучшить параметры создаваемых цилиндрических сенсоров, фильтров и детекторов.
В рамках проекта предлагается развить технологическую платформу цилиндрических микрорезонаторов на поверхности полых капилляров. В ней будут совмещены возможности тонкой настройки параметров цилиндрических микрорезонаторов с одной стороны, и возможность взаимодействия утекающего поля моды с различными материалами с другой. Круг задач охватывает новые способы управления аксиальным распространением МШГ на капиллярах, которые могут быть использованы для создания фильтров, элементов сенсоров для измерения различных параметров сред, а также для проведения спектроскопических измерений
|
