Dieser Artikel konzentriert sich auf die Untersuchung der mehrstufigen spektralen Modulation des Flüstergalerie-Modus (WGM) in einer zusammengesetzten Mikrokugel aus Phasenwechselmaterial Ge₂Sb₂Te₅ (GST). Ziel ist es, die reversible Phasenzustandseigenschaft des GST-Materials zu nutzen, um eine effiziente und wiederholbare mehrstufige WGM-Spektrensteuerung zu erreichen. Um die Begrenzungen der traditionellen mehrstufigen Modulation von WGM-Mikrokavitäten, wie unzureichende Modulationstiefe und Instabilität der Zwischenzustände, zu überwinden, wurde in dieser Studie zunächst eine GST-komposit Mikrokugel hergestellt und deren optische Eigenschaften getestet, gefolgt von simulationsbasierten Analysen verschiedener Phasen, dem Vergleich der Unterschiede zwischen der Kompositmikrokugel und der intrinsischen Silizium-Mikrokugel hinsichtlich grundlegender optischer Eigenschaften und schließlich der Durchführung von Auslöschungsverhältnis-Messungen sowie Mehrstufen-Modulationsexperimenten. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die WGM-Resonanzspitzen der GST-Kompositmikrokugel effektiv die Resonanzeigenschaften der intrinsischen Silizium-Mikrokugel beibehalten und einen hohen Qualitätsfaktor aufweisen. Gleichzeitig kann die GST-Kompositmikrokugel unter statischer Phasenwechselmodulation eine stabile und wiederholbare Intensitätsmodulation von etwa 15 dB realisieren und sieben stabile Modulationsstufen erreichen. Diese Studie bietet praktikable Gerätekonzepte und experimentelle Grundlagen für Anwendungen wie mehrstufige optische Speicherung, programmierbare optische Modulation und integrierte Sensorik und zeigt ein breites Anwendungspotenzial im Bereich der integrierten Optik.

Composite Mikrokugel;Ge₂Sb₂Te₅;Flüstergalerie-Modus;Hoher Qualitätsfaktor;Mehrstufige spektrale Modulation