基于自适应激光射击与in situ成像的光纤微镜面轮廓控制
光学
2025-09-09 v2 量子物理
摘要
光纤法布-帕克腔(FFPC)因其小模式体积与光纤紧密集成，广泛应用于腔量子电子学(CQED)和量子技术领域。我们发展了一种新型CO2激光加工方法，用于在 cleaved光纤端面产生受控的表面轮廓。通过在不同空间分布模式下的多次射击，该方法采用自适应改变激光消除率参数组合的射击算法，以抑制与期望轮廓之间的偏差。这一算法的实现得益于对加工轮廓的in situ成像、检查以及后续步骤中信息的使用。该算法的核心是一种新发现的激光消除率——射击之间的暂停时间，该参数控制连续射击之间热量的积累，从而决定单个消除序列的影响范围。我们制造了直径为60 μm、曲率半径从250 μm到700 μm的光纤微镜，支持高斯或球面轮廓。由于自适应算法的自我纠正特性，我们实现了近100%的理想轮廓制造成功率， ellipticity极低。为制作得到的光纤端面涂覆高反射膜后形成FFPC，演示在854 nm光波长下可达150,000的高光强度。
引用
@article{arxiv.2504.11824,
title = {Profile control of fibre-based micro-mirrors using adaptive laser shooting with $\textit{in situ}$ imaging},
author = {Shaobo Gao and Vishnu Kavungal and Shuma Oya and Daichi Okuno and Ezra Kassa and William J. Hughes and Peter Horak and Hiroki Takahashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11824},
year = {2025}
}