近日清华大学物理系和北京量子研究院的徐旭升（博士生）、张浩（博士后）、王敏（博士后）、阮东教授、龙桂鲁教授组成的研究团队在微腔共振频率的精细调节上取得了重要突破，实现了650kHz共振频率精度的任意函数形状的调节。

       光学微腔具有超高的光学品质因子和优秀的可集成性能，成为现代量子光学、量子信息处理和光学微纳传感等领域的重要器件。光学微腔回音壁模式的共振频率调节在其应用中起到关键作用，如在多光学模式耦合、EIT和光学传感器等领域。微腔制备后，其共振频率就固定，要调节需要通过加热来改变，频率随着时间而漂移，增加了实验复杂性【1】。2016年，该团队提出了二次加热回流的方法，将共振波长的精度提高到百皮米的量级。而这样制备的微腔样品的共振波长是固定的。

       这次该实验课题组利用压电陶瓷对微球腔的轴向进行挤压，并在径向产生跟轴向线形相关的形变，实现光学共振频率低于兆赫兹的高精度调节。此外，通过改变控制器提供给压电陶瓷的电流，该实验小组演示了高精度的共振频率任意函数的实时可控调节。这种共振频率的任意函数的调控能力在光学非互易、朗道-齐纳隧穿和Time-floquet等具有重要的应用。

       该研究成果以“Arbitrary function resonance tuner of the optical microcavity with sub-MHz resolution”为题，发表在Optics Letters上。

                             

                                 

【1】Peng, B., Özdemir, Ş. K., Lei, F., Monifi, F., Gianfreda, M., Long, G. L., ... & Yang, L. (2014). Parity–time-symmetric whispering-gallery microcavities. Nature Physics, 10(5), 394.

【2】Liu, X. F., Lei, F., Gao, M., Yang, X., Qin, G. Q., & Long, G. L. (2016). Fabrication of a microtoroidal resonator with picometer precise resonant wavelength. Optics Letters, 41(15), 3603-3606.

【3】Xu-Sheng Xu, Hao Zhang, Min Wang, Dong Ruan, and Gui-Lu Long, "Arbitrary function resonance tuner of the optical microcavity with sub-MHz resolution," Opt. Lett. 44, 3250-3253 (2019)