Las mediciones precisas de longitud de onda a alta velocidad son fundamentales para la investigación óptica y las aplicaciones industriales, como la monitorización ambiental, el análisis biomédico y la caracterización de materiales.
Estudios recientes han demostrado que un medio de dispersión desordenada, como una fibra multimodo, puede generar un patrón moteado dependiente de la longitud de onda, que puede proporcionar una alta resolución espectral y un amplio ancho de banda operativo en una estructura compacta. Sin embargo, las velocidades de medición de los espectrómetros moteados actuales están limitadas por las cámaras, lo que limita sus aplicaciones.
En un nuevo artículo publicado en Light:Advanced Manufacturing , un equipo de científicos, dirigido por el profesor Ming Tang y el Dr. Hao Wu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, China, con los estudiantes de doctorado Zheng Gao y Ting Jiang como coautores, han desarrollado un medidor de ondas ultrarrápido basado en multimodo y multinúcleo. fibras, que emplea mapeo espectral-espacial-temporal.
Al integrar las características del patrón moteado de las fibras multimodo con las capacidades de muestreo de las fibras multinúcleo, este nuevo método logra una velocidad de medición espectral de 100 MHz sin comprometer la precisión.
Los científicos resumen el principio operativo de su medidor de ondas, diciendo:"Para superar esta limitación de velocidad, introdujimos fibras multinúcleo, proponiendo un esquema innovador de mapeo espectral-espacio-temporal. Fusionamos fibras multinúcleo al extremo de salida de fibras multimodo, usando cada una núcleo para muestrear el patrón de moteado, transformando efectivamente la distribución de intensidad en una secuencia de señal de pulso. Como resultado, los fotodetectores de un solo píxel de alta velocidad reemplazaron a las cámaras tradicionales, superando las limitaciones de la velocidad de fotogramas y logrando un salto en la velocidad de medición".>
"Demostramos experimentalmente una velocidad de medición de 100 MHz manteniendo una alta resolución de 2,7 pm. Este método de medición tiene un potencial significativo para su aplicación en muchos campos."