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韦学勇

教授 博士生导师 硕士生导师

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  • 学历: 博士研究生毕业
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耦合谐振器中频率梳的研究成果在APL发表

发布时间:2022-04-29
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2022-04-29
文章标题:
耦合谐振器中频率梳的研究成果在APL发表
内容:

频率梳是指频域中一系列等距谱线的集合,最早在光学领域中研究。作为开创性技术,光学频率梳已经被成功地应用于超快光学、激光天体物理学、和光学原子钟。与光子类似,声子被认为是对物理实体振荡的量化描述,适用于表征声音、热能和机械振动的传递。在信号处理、传感和成像等方面声子潜在应用价值巨大,因此声子频率梳受到广大研究者的青睐。近年来,基于内共振、参数泵浦、模态耦合等手段,在MEMS谐振器中发现了声频梳现象,但文献中所提到的频率梳都是在单个微机械谐振器中实现,这需要谐振器中存在多个强耦合的模态,并且由于结构参数无法改变,诸如耦合强度等关键系统参数难以调节,严重限制了频率梳调节灵活性,阻碍了声子频率梳的应用。

 

基于此,西安交通大学韦学勇教授课题组、浙江大学宦荣华教授课题组和西北工业大学王雪峰副教授合作研究,在两个静电耦合的频率比为1:3的微机械谐振器产生了频率梳,摆脱了产生声子频率梳时MEMS谐振器中需存在多个强耦合模态的限制,使产生的频率梳更加灵活可调。相关成果发表在Applied Physics Letters期刊上。研究人员在内共振区域同时激励两个耦合的微机械谐振器来产生频率梳,实验发现,梳状区域的带宽由激励强度和耦合强度调节,且激励强度与耦合强度越大,梳齿数量也越多;梳齿的间距与两谐振梁的驱动频率有关,改变低频谐振梁或高频谐振梁的激励频率,可调节声子频率梳的梳齿间距。利用耦合微谐振器的动力学模型对实验结果进行了理论解释。本工作为频梳的操纵和应用提供了理论基础。

王雪峰副教授和博士生阳琪琪为共同第一作者,韦学勇教授和宦荣华教授为共同通讯作者。该工作得到国家重点研发专项,国家自然科学基金,陕西省科技创新团队等项目资助。