?

離子束探測(cè)光學(xué)諧振器

研究人員發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)離子束對(duì)微型光學(xué)諧振器的性能進(jìn)行精巧的測(cè)量和調(diào)節(jié)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于改進(jìn)在傳感和量子計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用的孔洞的生產(chǎn)。

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)研究人員利用半徑為50 nm的鋰離子誘導(dǎo)硅微諧振器表面變形,并通過(guò)光學(xué)共振波長(zhǎng)的變化檢測(cè)這些變形。

物理學(xué)家Vladimir Aksyuk表示：“我們通過(guò)集中在諧振器表面不同位置的離子束測(cè)量出振動(dòng)模式，并記錄振動(dòng)的變化。如果振動(dòng)變化很大，說(shuō)明干擾作用非常明顯。如果振動(dòng)變化很小，說(shuō)明干擾沒(méi)有任何影響?！?/p>

通過(guò)離子束，研究人員能夠改變諧振器的基調(diào)，并能協(xié)調(diào)兩個(gè)諧振器的振動(dòng)質(zhì)量；通過(guò)現(xiàn)有的生產(chǎn)方法實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)幾乎是不可能的，但是這種調(diào)節(jié)在單光子量子信息處理等應(yīng)用中又是必不可少的。

Aksyuk指出，由于鋰離子的低質(zhì)量特性，使得它能夠在該應(yīng)用中大放異彩。

可視化光學(xué)諧振模式可以幫助科學(xué)家完善微諧振器技術(shù)，如用于檢測(cè)生物分子和單個(gè)原子的傳感器等。

光學(xué)近場(chǎng)延伸至諧振器外能讓它們對(duì)環(huán)境變化高度敏感。任何近場(chǎng)干擾，例如，雜散分子或原子，將會(huì)以一種探測(cè)性方式影響諧振器內(nèi)部的光束；類似通過(guò)觸摸來(lái)改變振鈴的聲音、音調(diào)或者完全停止它的振動(dòng)。

目前，微諧振器的振動(dòng)特性是通過(guò)針狀近場(chǎng)光學(xué)探針進(jìn)行測(cè)量的。而使用探針面臨的問(wèn)題是，在探針足夠接近近場(chǎng)表面以獲得高分辨率圖像前，就已經(jīng)對(duì)近場(chǎng)形成了強(qiáng)烈的干擾。而離子束能夠在對(duì)近場(chǎng)沒(méi)有任何干擾的前提下形成高分辨率圖像。

同時(shí)，對(duì)鋰離子與微諧振器硅晶格相互作用的研究可以為鋰離子電池和半導(dǎo)體行業(yè)提供啟示。