Noggranna höghastighetsmätningar av våglängd är grundläggande för optisk forskning och industriella tillämpningar, såsom miljöövervakning, biomedicinsk analys och materialkaraktärisering.
Nyligen genomförda studier har visat att ett oordnat spridningsmedium såsom en multimodfiber kan generera ett våglängdsberoende fläckmönster, vilket kan ge en hög spektral upplösning och bred operationell bandbredd i en kompakt struktur. Mäthastigheterna för aktuella fläckspektrometrar är dock begränsade av kameror, vilket begränsar deras tillämpningar.
I en ny artikel publicerad i Light:Advanced Manufacturing , ett team av vetenskapsmän, ledda av professor Ming Tang och Dr. Hao Wu från Huazhong University of Science and Technology, Kina, med doktoranderna Zheng Gao och Ting Jiang som förstaförfattare, har utvecklat en ultrasnabb vågmätare baserad på multimode och multicore fibrer, som använder spektral-spatial-temporal kartläggning.
Genom att integrera fläckmönsteregenskaperna hos flermodsfibrer med samplingsförmågan hos flerkärniga fibrer, uppnår denna nya metod en spektral mäthastighet på 100 MHz utan att kompromissa med noggrannheten.
Forskarna sammanfattar funktionsprincipen för deras vågmätare och säger:"För att bryta igenom denna hastighetsbegränsning introducerade vi flerkärniga fibrer, och föreslog ett innovativt spektral-rum-tid-kartläggningsschema. Vi smälte flerkärniga fibrer till utgångsänden av flermodsfibrer, med varje kärna för att sampla fläckmönstret, vilket effektivt omvandlar intensitetsfördelningen till en pulssignalsekvens. Som ett resultat ersatte höghastighets-enpixel-fotodetektorer traditionella kameror, övervinner bildhastighetsbegränsningarna och uppnådde ett steg i mäthastighet."
"Vi demonstrerade experimentellt en mäthastighet på 100 MHz samtidigt som vi bibehöll en hög upplösning på 14.7. Denna mätmetod har betydande potential för tillämpning inom många områden."
