דיוק מדידת אורך הגל הוא בסדר גודל של קילוהרץ.

לאחרונה נודע מצוות האקדמאים של אוניברסיטת גואו גואנגקאן, פרופסור דונג צ'ונהואה ושותפו זואו צ'אנגלינג, מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין, כי מנגנון בקרת פיזור מיקרו-חללים אוניברסלי, על מנת להשיג בקרה עצמאית בזמן אמת של תדר מרכז מסרק התדר האופטי ותדר החזרה, ויישמו את המדידה המדויקת של אורך גל אופטי, והגדילו את דיוק המדידה של אורך גל לקילוהרץ (kHz). הממצאים פורסמו ב-Nature Communications.
מיקרו-מסרקי סוליטון המבוססים על מיקרו-חללים אופטיים משכו עניין מחקרי רב בתחומי הספקטרוסקופיה המדויקת והשעונים האופטיים. עם זאת, עקב השפעת רעש סביבתי ורעשי לייזר ואפקטים לא ליניאריים נוספים במיקרו-חלל, יציבות המיקרו-מסרק הסוליטון מוגבלת מאוד, מה שהופך למכשול עיקרי ביישום המעשי של מסרק רמת האור הנמוכה. בעבודות קודמות, המדענים ייצבו ושלטו במסרק התדר האופטי על ידי שליטה במקדם השבירה של החומר או בגיאומטריה של המיקרו-חלל כדי להשיג משוב בזמן אמת, מה שגרם לשינויים כמעט אחידים בכל מצבי התהודה במיקרו-חלל בו זמנית, ללא יכולת לשלוט באופן עצמאי בתדירות ובחזרה של המסרק. זה מגביל מאוד את היישום של מסרק רמת האור הנמוך בזירות מעשיות של ספקטרוסקופיה מדויקת, פוטוני מיקרוגל, מדידת טווח אופטי וכו'.

כדי לפתור בעיה זו, צוות המחקר הציע מנגנון פיזיקלי חדש למימוש ויסות עצמאי בזמן אמת של תדר המרכז ותדר החזרה של מסרק התדרים האופטי. על ידי הצגת שתי שיטות בקרת פיזור מיקרו-חללים שונים, הצוות יכול לשלוט באופן עצמאי בפיזור של סדרי מיקרו-חללים שונים, על מנת להשיג שליטה מלאה בתדרי שיניים שונים של מסרק התדרים האופטי. מנגנון ויסות פיזור זה אוניברסלי לפלטפורמות פוטוניות משולבות שונות כגון סיליקון ניטריד וליתיום ניובט, אשר נחקרו רבות.

צוות המחקר השתמש בלייזר שאיבה ובלייזר עזר כדי לשלוט באופן עצמאי במצבים המרחביים של סדרי גודל שונים של המיקרו-חלל, על מנת לממש את היציבות האדפטיבית של תדר מצב השאיבה ואת הוויסות העצמאי של תדר החזרה של מסרק התדרים. בהתבסס על המסרק האופטי, צוות המחקר הדגים ויסות מהיר וניתן לתכנות של תדרי מסרק שרירותיים ויישם אותו למדידה מדויקת של אורך גל, והדגים מד גלים עם דיוק מדידה בסדר גודל של קילו-הרץ ויכולת למדוד אורכי גל מרובים בו זמנית. בהשוואה לתוצאות המחקר הקודמות, דיוק המדידה שהושג על ידי צוות המחקר הגיע לשיפור של שלושה סדרי גודל.

מיקרו-קומבס הסוליטון הניתנים להגדרה מחדש שהוצגו בתוצאת מחקר זו מניחים את היסודות למימוש תקני תדר אופטיים משולבים בשבב בעלות נמוכה, אשר ייושמו במדידה מדויקת, שעון אופטי, ספקטרוסקופיה ותקשורת.