Die Studie konzentriert sich auf die erweiterte Untersuchung der mehrstufigen Modulation des Spektrums des Wandmodus (WGM) in einem Verbund-Mikrokugelkavitätsresonator aus dem phasenwechselnden Material Ge₂Sb₂Te₅ (GST). Ziel ist es, eine effiziente und wiederholbare mehrstufige Modulation des WGM-Spektrums unter Nutzung der reversiblen Zustandsänderung des GST-Materials zu erreichen. Um die Beschränkungen der herkömmlichen mehrstufigen WGM-Modulation hinsichtlich unzureichender Modulationstiefe und Instabilität der Zwischenzustände zu überwinden, wurden zunächst die GST-Verbundmikrokugeln hergestellt und ihre optischen Eigenschaften getestet. Anschließend wurden unter Berücksichtigung verschiedener Phasenzustände Simulationen durchgeführt und die Unterschiede zwischen dem Verbundmikrokugelkavitätsresonator und dem intrinsischen Siliziummikrokugelkavitätsresonator hinsichtlich der grundlegenden optischen Eigenschaften verglichen. Abschließend wurden Auslöschungsverhältnistests und mehrstufige Modulationsexperimente durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die WGM-Resonanzspitzen im GST-Verbundmikrokugelkavitätsresonator die Resonanzeigenschaften des intrinsischen Siliziummikrokugelkavitätsresonators effektiv beibehalten und eine hohe Qualitätsfaktor besitzen. Gleichzeitig kann der GST-Verbundmikrokugelkavitätsresonator unter statischer Phasenübergangsmodulation eine stabile und wiederholbare Intensitätsmodulation von ca. 15 dB erreichen und 7 stabile Modulationsstufen realisieren. Diese Studie liefert eine praktikable Geräte- und experimentelle Grundlage für Anwendungen in der mehrstufigen optischen Speicherung, programmierbaren optischen Modulation und integrierter Sensorik und zeigt großes Anwendungspotenzial im Bereich der integrierten Optik.

Verbundmikrokugelkavität;Ge₂Sb₂Te₅;Wandmodus;Hoher Qualitätsfaktor;Mehrstufige spektrale Modulation