論文の概要: Profile control of fibre-based micro-mirrors using adaptive laser shooting with $\textit{in situ}$ imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11824v1
- Date: Wed, 16 Apr 2025 07:16:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-17 14:38:37.356994
- Title: Profile control of fibre-based micro-mirrors using adaptive laser shooting with $\textit{in situ}$ imaging
- Title（参考訳）: $\textit{in situ}$画像を用いたアダプティブレーザー撮影による繊維系マイクロミラーの形状制御
- Authors: Shaobo Gao, Vishnu Kavungal, Shuma Oya, Daichi Okuno, Ezra Kassa, William J. Hughes, Peter Horak, Hiroki Takahashi,
- Abstract要約: ファイバーファブリペロキャビティ(FFPC)はキャビティ量子電磁力学(CQED)や量子技術において様々な研究で用いられている。
我々は,光ファイバーの端面によく制御された表面形状を合成する,新しい$textCO$レーザー加工法を開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Fibre Fabry-Perot cavities (FFPCs) are used in various studies in cavity quantum electrodynamics (CQED) and quantum technologies due to the cavity's small mode volume and compact integration with optical fibres. We develop a novel $\text{CO}_2$ laser machining method that produces well-controlled surface profiles on the end facets of cleaved optical fibres. Using multiple shots in distinct spatial distribution patterns, our method employs a shooting algorithm that adaptively changes laser ablation parameters during the shooting to suppress deviations from the desired profile. This is made possible by $\textit{in situ}$ imaging of the machined profile, its inspection and the usage of the information in the subsequent steps. Underlying this algorithm is a newly found laser ablation parameter, the pause between shots, which controls the accumulation of heat in between successive laser shots and as a result determines the area of impact made by an individual ablation sequence. We fabricate fibre-based micro-mirrors with radii of curvature ranging from 250 $\mu$m to 700 $\mu$m with an effective mirror diameter of 60 $\mu$m in either Gaussian or spherical profiles. Due to the self-correcting nature of our adaptive algorithm, we achieve a near 100\% success rate in the production of desired profiles with low ellipticity. After furnishing the laser machined fibre end facets with high reflectivity coating, FFPCs are formed to demonstrate a high finesse up to 150,000 at an optical wavelength of 854 nm.
- Abstract（参考訳）: ファイバーファブリペロキャビティ(FFPC)は、キャビティの小さなモード体積と光ファイバーとのコンパクトな統合により、キャビティ量子電磁力学(CQED)や量子技術における様々な研究で使用されている。
我々は,光ファイバーの端面によく制御された表面プロファイルを生成する,新しい$\text{CO}_2$レーザー加工法を開発した。
異なる空間分布パターンの複数のショットを用いて、撮影中にレーザーアブレーションパラメータを適応的に変化させ、所望のプロファイルから逸脱を抑制する。
これは、$\textit{in situ}$ imaging of the machined profile, its inspection and the usage of the information in the following stepsによって実現される。
このアルゴリズムは新たに発見されたレーザーアブレーションパラメータであり、連続するレーザーショット間の熱の蓄積を制御し、結果として個々のアブレーションシーケンスによる衝撃領域を決定する。
繊維系マイクロミラーの曲率半径は250$\mu$mから700$\mu$mまでであり,有効鏡径は60$\mu$mである。
適応アルゴリズムの自己補正性のため、楕円性の低い所望プロファイルの生成において、約100倍の成功率を達成する。
レーザ加工繊維の端面に高い反射率のコーティングを施した後、FFPCが形成され、光波長854nmで最大1550,000の微細さが示される。
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