離子束探測光學諧振器

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離子束探測光學諧振器

研究人員發現，可以通過離子束對微型光學諧振器的性能進行精巧的測量和調節，這一發現將有助于改進在傳感和量子計算領域應用的孔洞的生產。

美國國家標準與技術研究所(NIST)研究人員利用半徑為50 nm的鋰離子誘導硅微諧振器表面變形,并通過光學共振波長的變化檢測這些變形。

物理學家Vladimir Aksyuk表示：“我們通過集中在諧振器表面不同位置的離子束測量出振動模式，并記錄振動的變化。如果振動變化很大，說明干擾作用非常明顯。如果振動變化很小，說明干擾沒有任何影響?！?/p>

通過離子束，研究人員能夠改變諧振器的基調，并能協調兩個諧振器的振動質量；通過現有的生產方法實現這種調節幾乎是不可能的，但是這種調節在單光子量子信息處理等應用中又是必不可少的。

Aksyuk指出，由于鋰離子的低質量特性，使得它能夠在該應用中大放異彩。

可視化光學諧振模式可以幫助科學家完善微諧振器技術，如用于檢測生物分子和單個原子的傳感器等。

光學近場延伸至諧振器外能讓它們對環境變化高度敏感。任何近場干擾，例如，雜散分子或原子，將會以一種探測性方式影響諧振器內部的光束；類似通過觸摸來改變振鈴的聲音、音調或者完全停止它的振動。

目前，微諧振器的振動特性是通過針狀近場光學探針進行測量的。而使用探針面臨的問題是，在探針足夠接近近場表面以獲得高分辨率圖像前，就已經對近場形成了強烈的干擾。而離子束能夠在對近場沒有任何干擾的前提下形成高分辨率圖像。

同時，對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體行業提供啟示。