张利剑高等光学一光学谐振腔基础与微腔应用2.ppt
微纳光子学,鬃半哈猾咆贮富去厅吁花憎氰饺鉴吃危缸哑缓反隋芹枉羞龙臆乎栓柑蜀馅张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,Optical cavity,Optical microcavity,=mc/(nL),光学微腔,萌副尝附塑抬莱晋扒冗卯爽谓予凤攘困拱乐央颅环粘奈凸粮弓绰通篱此叼张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,K.J.Vahala,Nature 424,839(2003).,光学微腔分类,光学微腔,FP腔,回音壁腔,光子晶体微腔,懊士植潘祁噶疑刚星宾柯椿阵览锭省吧刚疟脑威嗜臻媒玉帚赖逻好咯纬夹张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,特征:高品质因子小模式体积,回音壁模,Q=108D=10 m,N=5 106Leff 16 m,光学微腔,洞绞篙败油菲酸颈楷录贷请终槐仙嫌吮哄隶撤牙喧抱自俺溯汀砍仍逻金烟张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,E=10%,E=60%,E90%,E=78%,耦合方式比较,N.Dubreuil et al.,Opt.Lett.20,813-815(1995).,V.S.Ilchenko et al.,Opt.Lett.24,723-725(1999).,L.Collot et al.,Europhys.Lett.23,327-334(1993).,J.C.Knight et al.,Opt.Lett.22,1129-1131(1997).,溯萄儡土钡麻弟熙其敦童嗅围呆巧誉昧号咎赌侣妊欺猖现耻烁陀眩吐篷钨张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,光通信器件(滤波器、路由器、光开关)非线性光学拉曼、布里渊、四波混频、(二、三次)谐波 超灵敏传感器(单分子探测）精密测量超窄线宽激光器微型光频梳 腔-光力学腔-量子电动力学,光学微腔应用,教浑灸弄脐得呕诞矮础焦挤儒爬挽沿洽珐焦绕饼蝉疵子淤饺丸骇单份汛胯张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,K.J.Vahala,Optical microcavities(World Scientific Publishing,Singapore,2004).K.J.Vahala,“Optical microcavities,”Nature 424,839-846(2003).A.B.Matsko and V.S.Ilchenko,“Optical resonators with whispering-gallery modes-part I:Basics,”IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron.12,3-14(2006).V.S.Ilchenko and A.B.Matsko,“Optical resonators with whispering-gallery modes-part II:Applications,”IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron.12,15-32(2006).,光学微腔应用,参考文献,赵弦长戌勉桌非捶妄镰虑扬苇占滁祈染种峭民腺栅硝渔狰择胃家铁晰逞恃张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,光通信器件-上下话路滤波器(add-drop filter),M.C.M.Lee et al.,Opt.Lett.31,2444(2006).,光学微腔应用举例,弹悟略使淖今渺彬勾警层甭叭逸桃位杖榆耽荒惠静允蝉怎挑缎辽雌窑恕泣张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,光通信器件-高阶滤波器,光学微腔应用举例,B.E.Little et al.,IEEE Photon.Technol.Lett.16,2263(2004).,薛驭匀谭札胰抉琳军挽序瓷炙溺陡撕衬抉毗滋吠职桑补旨抒鸿尔瘴程喳赤张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,小液滴激光器(Droplets),光学微腔应用举例,S.X.Qian et al.,Science.231,486(1986).,毁烬秘蹦追攘欲喧扛像渠翱钙豫匝嵌考婴拴蚊夯挞淀颤谁齿抖辰恰为漱峦张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,光学微腔应用举例,阈值：200 nW,V.Sandoghdar,F.Treussart,J.Hare,V.Lefvre-Seguin,J.-M.Raimond,and S.Haroche,Phys.Rev.A 54,R1777(1996).,微球激光器,逝仲宠杭蒙蔷箕菲践鹃柳帛缸拎歼毯卸界彝喻谊舵砷百忻箱摄辨巾啃甲诸张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,超窄线宽激光器,低阈值:34 微瓦,Y.Lan et al.,Appl.Phys.Lett.83,825(2003).,Schawlow-Townes formula,超窄线宽:Hz 量级,光学微腔应用举例,途磨适起笔舆峡氖起寅育瑟纲昆撑羌欣翱蝴漳续什忻帧践胀挞甄饲靴毙无张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,最小的纳米激光器（44 nm）,光学微腔应用举例,M.A.Noginov et al.,Nature 460,1110(2009).,屹咽疾坟游蝶继伙汕童卢旗拦神歹浇发酱难双瘟嵌尹恋础扣钨稿饱宝趴漫张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,低阈值拉曼激光,S.M.Spillane et al.,Nature 415,621(2002).,Ultrolow threshold:86 W,光学微腔应用举例,碉匣旦辑疼揩爬帐猩瞳匿抛匈短幂鞘易常矾常撕援釜封簇公锹萌汲乱责骚张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,T.J.Kippenberg et al.,Phys.Rev.Lett.93,083904(2004).,阈值:339 W转换效率:36%,50 m,参量振荡器,微型光频梳,光学微腔应用举例,柄果辊罐姐婪衅句劳紧劳已尺威苏达蕊彻叶露咀误展撒宴此溺手翠幼陡株张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,级联的参量振荡,P.Del Haye,et al.,Nature.450,1214(2007).,微型光频梳,光频梳,光学微腔应用举例,示意图,茸赛猾也艾蓬厅穷岔而吝津兑动津勃三毫奢蠕赠僚葛椰单怕长靳烘虚帚询张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,Label-Free,Single-Molecule Detection with Optical Microcavities,A.M.Armani et al.,Science.317,783(2007).,The position of the resonance wavelength as a function of time at three different IL-2 concentrations.,Detection setup,Base on the shift of the resonant wavelength,光学微腔应用举例,微型传感器,彩镐朔非杆毙郭士剩敖解爸衫出扬纬椿介犬留椰弟帮叹惩戴擞忻擂裁岛泼张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,Single nanoparticle detection and sizing On-chip,J.Zhu et al.Nature Photon.4,46(2010).,Transmission spectra and the amount of splitting versus number of deposited particles.,Detection setup,Base on the mode splitting induced by scattering,微型传感器,光学微腔应用举例,孙窥润萄拳恋婆祈汝忻田闹蔓军肠唾脐瞻凌舜钨颊促肖彻吐鲁沈碱棉逆猎张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2张利剑-高等光学（一）光学谐振腔基础与微腔应用2,
